化學(xué)合成領(lǐng)域一直有個(gè)老問(wèn)題，怎么把那些來(lái)源多又便宜的烯烴直接變成更有用的炔烴。烯烴在煤化工和石油化工里產(chǎn)量大，價(jià)格親民，是很多基礎(chǔ)原料。炔烴就不一樣了，它的結(jié)構(gòu)讓反應(yīng)更容易控制，在藥物研發(fā)、農(nóng)藥生產(chǎn)和功能材料里用處特別廣。過(guò)去一百多年里，化學(xué)家們?cè)囘^(guò)各種辦法，可總繞不開(kāi)高溫強(qiáng)堿或者強(qiáng)氧化劑這些狠招子，結(jié)果常常傷到分子里的其他部分，尤其對(duì)那些復(fù)雜的藥物中間體來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直就是卡殼。1861年有人第一次動(dòng)手嘗試這個(gè)轉(zhuǎn)化，從那以后整整160年，全球?qū)嶒?yàn)室折騰了不少方案，可都沒(méi)找到一條既溫和又實(shí)用的路子。

這個(gè)方法的關(guān)鍵在于試劑的選擇和策略的調(diào)整。以前的方案大多圍著鹵素試劑轉(zhuǎn)，反應(yīng)猛，副產(chǎn)物多，對(duì)敏感基團(tuán)耐受性差。焦寧課題組換了個(gè)思路，結(jié)合他們之前在碳碳鍵轉(zhuǎn)化上的積累，直接讓硒蒽發(fā)揮作用。硒蒽本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，制備起來(lái)一步到位，純化簡(jiǎn)單，儲(chǔ)存也方便。課題組通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它在級(jí)聯(lián)活化下能精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)烯烴的脫氫轉(zhuǎn)化，產(chǎn)出炔烴結(jié)構(gòu)。反應(yīng)結(jié)束后，試劑回收率高，能循環(huán)操作，這就減少了浪費(fèi)，也讓過(guò)程更綠色。

課題組這個(gè)突破不是突然冒出來(lái)的，前面有好幾年的鋪墊工作。他們?cè)缦仍谔继紗捂I重構(gòu)領(lǐng)域做過(guò)不少探索，比如通過(guò)氮化處理把普通烴類(lèi)轉(zhuǎn)成其他結(jié)構(gòu)。那時(shí)候他們就總結(jié)出級(jí)聯(lián)活化和熵增重構(gòu)的思路，這些經(jīng)驗(yàn)直接幫到后來(lái)的烯烴轉(zhuǎn)化。接著他們又研究過(guò)苯環(huán)開(kāi)環(huán)，把環(huán)狀分子打開(kāi)重建成鏈狀化合物。后來(lái)還處理過(guò)碳碳雙鍵的斷裂和重建，這些一步步積累，讓團(tuán)隊(duì)對(duì)鍵的活化和重建有了更深的把握。正是這些前期事件，搭建起解決烯烴到炔烴難題的平臺(tái)。

更進(jìn)一步，課題組還利用反應(yīng)中間體，開(kāi)發(fā)出控制立體結(jié)構(gòu)的辦法。烯烴有順式和反式兩種構(gòu)型，這個(gè)方法能讓它們互相轉(zhuǎn)化，還能從混合物里挑出想要的那一種。這種選擇性在藥物合成里特別實(shí)用，因?yàn)楹芏喾肿有枰囟?gòu)型才能發(fā)揮作用。整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程不再是粗暴的砸開(kāi)重造，而是通過(guò)試劑的精準(zhǔn)引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)高效重塑。這就等于給合成化學(xué)多開(kāi)了一條通道，讓廉價(jià)原料能更快變成高價(jià)值產(chǎn)品。