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“ 简而巧”

的不对称有机催化

Summary 概要

2021年诺贝尔化学奖授予本杰明•利斯特 淘金热”，但是这两位化学家一直独领风骚保

（Benjamin List德国）和大卫•麦克米伦（Da- 持领军地位。他们也研制出了适用于不同目的
vid MacMillan美国），以表彰他们研发了不 的稳定、廉价的有机催化剂。2011年，有机
对 称 有 机 催 化 ， 一种利用有机分子来促进反 催化使士的宁的生产效率提高了7,000倍，这
应，简单、廉价且环保的绿色化学催化方法。 得益于级联反应，使所需的化学反应数量从
29个变为仅12个。
催化剂被用于组合和切割分子。应用于制药
业、香水业、塑料生产等不同领域。全球至少 不对称有机催化对制药业的贡献尤为突出。使
35%GDP会依赖于催化剂。2000年之前，催 制造大量分子和生产以前只能从稀有植物或深
化剂的种类还只有金属和酶。金属在催化方面 海生物中少量分离的物质成为可能。例如，它

效率虽高，但它们对氧气和水很敏感，需要在 用于生产抗抑郁药帕罗西汀，以及用于治疗呼
特定环境中处理，在工业应用中显得较为复 吸道感染的抗病毒药物奥司他韦。历史上臭名
杂。而且金属催化剂往往涉及重金属，可能会 昭著的沙利度胺就是因为活性分子产物的镜像
对环境造成污染。酶是自然界选择出的催化路 已经产生了，但当时还没有不对称催化，导致
径，酶能够精准高效地构建复杂的分子——如 这种于二十世纪五六十年代广泛用于孕妇群体
胆固醇、叶绿素、士的宁。但在不对称催化 的抗恶心镇静剂造成了数千个发育中的胚胎严
方面，化学反应中可能出现的两个镜像，但 重畸形。

它通常只会产生其中的一个。在自然界中，
许多分子以两个镜像形式存在。例如，柠檬烯 不对称有机催化为人类社会进步做出了极大贡
(C10H16)，其中一个镜像是柠檬味，另一个镜 献，授予其诺贝尔化学奖乃实至名归。
像是橙子味。

基于有机小分子的不对称有机催化，是碳基结
构，具有由氧、氮、硫或磷等构成的活性化学
基团，可以像金属一样暂时提供或接收电子。
这种新的催化方式规避了以往催化反应的弊

端，而且带来了制药行业的革命。自2000年
他们的研究项目公布以来，形成了该领域的“