了至少三种展现出化学家所称非线性效应的不对称反应。这是历史性突破,大批化学家开始研究这一新现象,东京理科大学的硖合宪三便是其中之一,他完成了这条思想链条的最后一环,促成2026年诺贝尔化学奖。
了这样一个化学反应:反应生成过量的某一对映异构体,而该异构体又可以作为催化剂不断自我。这是自生命诞生以来,人类首次从非手性的原料混合物中创造出手性分子。
硖合反应被认为是化学史上最精巧的实验之一。启动催化过程时,两种对映异构体都会生成,但反应由随机因素主导,其中一种会略微更多。这一点点微小的过量,就足以让这种异构体主导整个化学反应,最终在产物中的占比可以高达99.99%。重复实验时,也可能换成另一种异构体占据主导;最终得到哪一种异构体,取决于反应开端的随机事件。
亨利·B·卡甘和硖合宪三的研究成果改变了化学家制造药物分子的底层方法:面对一对几乎一模一样的“镜像分子”,化学家第一次拥有了更强的能力,让反应“选择”自己真正需要的那一个。
2022年由英国皇家化学学会出版的专业参考书专门总结了Soai反应的应用。其中提到,Carreira团队曾利用不对称自催化及其手性放大机制,完成了HIV治疗药物依非韦伦关键中间体的手性合成。
硖合反应重新点燃了化学家探索生命起源的热情。如今世界各地的研究者正在复现硖合宪三的成果,目标是合成同手性的氨基酸与糖。
亨利·B·卡甘发现的非线性效应,已经成为化学家设计新反应的重要工具。反应呈现非线性特征,可以帮助研究者理解反应机理,进而优化反应,尽可能获得高纯度的产物对映异构体。对于所有生产和生命体发生作用的化学品的企业来说,这一点至关重要,相关产品包括药物、香精、香料与农用化学品,在部分新材料的生产中同样意义重大。


