科学家完结硅原子四醇精准拼装
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科学家完结硅原子四醇精准拼装

2025-10-10 05:09:16 技术知识

  科研团队在多重可控硅衔接化学范畴获得重要发展,该研讨成果宣布在《德国应用化学》。

  在材料科学与药物研制范畴至关重要的有机硅化合物,因其共同的化学稳定性与结构多样性成为现代工业的柱石。但是,有机硅化合物在自然界中并不存在,其获取都一定要经过化学组成。传统工艺中,从四氯硅烷(SiCl?)动身的逐渐替代反响虽是最简略直接的全组成途径之一,却受困于过度替代的化学挑选性问题。

  针对以上问题,西安交通大学化学学院王优秀教授团队初次完结了四种不同醇分子在单个硅中心原子上的逐渐可控衔接,成功制备了传统办法难以组成的含四种不同烷氧基的硅烷。研讨团队立异性选用三苯基氯硅烷(Ph?SiCl)作为四氯硅烷的组成等价体,以脱苯基醚化反响为要害反响,完结了亲电性卤化试剂对硅-苯键的精准切开与醇分子的可控衔接。

  这项衔接技能展示了广谱的底物适应性:从空间位阻巨大的全氟叔丁醇到生物活性分子薄荷醇,一系列结构悬殊的一级、二级、三级醇类均可参加衔接。值得一提的是,水不只不再是反响妨碍,反而成为优选溶剂——团队初次完结了在水介质中的醇羟基的硅醚维护反响,摆脱了运用氯硅烷进行醇羟基的维护反响对无水环境的苛刻依靠。

  在概念验证中,团队仅用四步便完结药物分子的精准拼装:将抗菌药甲硝唑、镇痛成分薄荷醇、天然产品龙脑及糖分子经过硅原子三维集成。这种“分子乐高”构建的化合物在酸性条件下可解离收回各醇类模块。

  机理研讨之后发现,醇类分子与亲电性卤化试剂(如DBDMH)首要发生布景反响发生酸性条件,质子活化的DBDMH再与苯基硅烷发生亲电性卤化反响发生Wheland中间体。与经典的卤化脱硅反响机理不同,该机理研讨中的Wheland中间体并不参加亲核替代反响,而是经过较低的能垒转化为硅阳离子和苯卤鎓离子(能垒仅1-3 kcal/mol)。

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