南大化院，單日三篇Nature Chemistry

近日，南京大學(xué)化學(xué)學(xué)院三支研究團隊在國際頂級期刊《Nature Chemistry》同一期集中發(fā)表三篇原創(chuàng)研究論文，分別在量子反應(yīng)動力學(xué)、綠色合成化學(xué)、藥物分子設(shè)計三大方向取得重要進展。三篇成果的南大核心作者分別為謝代前/韓山雨教授、史壯志教授、王國強教授，這也從側(cè)面反映出南大化學(xué)學(xué)科在基礎(chǔ)研究與應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域的深厚積淀和綜合優(yōu)勢。

謝代前/韓山雨團隊：揭秘單一反應(yīng)路徑內(nèi)的量子干涉現(xiàn)象

南京大學(xué)化學(xué)學(xué)院謝代前教授、韓山雨教授團隊與合作者，通過實驗與理論計算相結(jié)合的方式，在HOD分子光解離反應(yīng)中取得突破性發(fā)現(xiàn)。該團隊利用高分辨率H原子里德堡標記飛行時間技術(shù)，觀測到OD(X)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)動態(tài)分布隨激發(fā)波長呈現(xiàn)顯著變化，這一現(xiàn)象無法用傳統(tǒng)反應(yīng)動力學(xué)理論解釋。

團隊進一步通過全維量子動力學(xué)計算，揭示其本質(zhì)是同一反應(yīng)路徑內(nèi)直接解離與間接解離通道的量子干涉效應(yīng)——兩條路徑均經(jīng)過線性H-OD構(gòu)型的錐形交叉點，直接路徑通過交叉點后快速解離，間接路徑則在交叉點的上錐區(qū)短暫捕獲后再轉(zhuǎn)移至基態(tài)解離。這種單一反應(yīng)路徑內(nèi)的干涉類比于光學(xué)中的“單縫衍射”，填補了化學(xué)反應(yīng)量子干涉研究的空白，為量子調(diào)控非絕熱動力學(xué)提供了新的思路和實驗依據(jù)。該研究成果為理解復(fù)雜分子體系的光化學(xué)行為提供了關(guān)鍵理論支撐。

史壯志團隊：首創(chuàng)“礦物到分子”綠色合成新策略

南京大學(xué)化學(xué)學(xué)院史壯志教授團隊，開發(fā)了一種從天然礦物直接制備有機砷化合物的綠色合成方法，為砷化學(xué)研究開辟了新路徑。傳統(tǒng)有機砷合成依賴劇毒中間體，步驟繁瑣且環(huán)境污染嚴重，而該團隊利用光氧化還原催化技術(shù)，直接以雄黃、雌黃等天然砷硫化礦物為原料，與有機碘化物反應(yīng)構(gòu)建砷-碳鍵。

該方法在可見光照射下即可實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化，無需高溫高壓條件，產(chǎn)物涵蓋三芳基胂、雜芳基胂、烷基胂硫化物等多種類型，底物兼容性廣，且已成功實現(xiàn)克級規(guī)模制備。這一“礦物到分子”的轉(zhuǎn)化策略，不僅規(guī)避了傳統(tǒng)合成中的安全隱患，還實現(xiàn)了天然礦物資源的高值化利用，架起了地球化學(xué)與合成化學(xué)之間的橋梁，為綠色化學(xué)合成提供了全新范式。

王國強團隊：開發(fā)藥物分子優(yōu)化新骨架 改善藥物關(guān)鍵理化性質(zhì)

南京大學(xué)化學(xué)學(xué)院王國強教授團隊聯(lián)合湖南大學(xué)、中山大學(xué)、南京中醫(yī)藥大學(xué)等團隊，成功開發(fā)出一類新型2-硫雜雙環(huán)[3.1.1]庚烷（thia-BCHeps）骨架，為藥物分子的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新工具。在藥物研發(fā)中，1,2,4-三取代苯環(huán)是常見核心結(jié)構(gòu)，但平面構(gòu)型往往導(dǎo)致藥物水溶性差、代謝穩(wěn)定性不足等問題。

該團隊通過Lewis酸催化的（3+3）環(huán)加成反應(yīng)，以100%原子經(jīng)濟性構(gòu)建目標骨架，其作為苯環(huán)的三維生物等排體，可有效替換藥物中的關(guān)鍵芳香環(huán)結(jié)構(gòu)。實驗驗證顯示，將該骨架應(yīng)用于抗炎藥二氟尼柳、抗癌藥索尼德吉的結(jié)構(gòu)改造后，藥物在保留生物活性的同時，水溶性、脂溶性和代謝穩(wěn)定性均得到顯著改善，其中（S）-34衍生物對PGE?的抑制活性優(yōu)于原型藥物。這一成果為藥物分子設(shè)計提供了新的結(jié)構(gòu)模塊，有望加速藥物研發(fā)進程。

三篇論文的集中發(fā)表，是南京大學(xué)化學(xué)學(xué)院長期聚焦基礎(chǔ)研究、推動跨學(xué)科融合的成果體現(xiàn)。依托南京大學(xué)配位化學(xué)全國重點實驗室、南京大學(xué)生命分析化學(xué)全國重點實驗室等核心平臺，南大化學(xué)團隊在量子化學(xué)、合成化學(xué)、藥物化學(xué)等方向持續(xù)深耕，不斷產(chǎn)出具有國際影響力的原創(chuàng)成果，為相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)進步和技術(shù)創(chuàng)新提供了重要支撐。

編輯、審核：胡貝妮

版權(quán)聲明：本文由“TOP大學(xué)來了”整理，來源：Nature Chemistry，南大化院”，文章轉(zhuǎn)摘只為學(xué)術(shù)傳播，如涉及侵權(quán)問題，請聯(lián)系我們，我們將及時修改或刪除。