**今年化学诺奖得主卡根和硖合宪三通过发现不对称催化中的非线性效应和自催化反应,实现了对手性分子的高选择性合成,有望避免反应停这类因镜像异构体致畸的药品灾难重演。** **要点** **1. 反应停悲剧源于手性分子镜像异构体差异** 反应停的两个镜像分子中,一个能缓解孕吐,另一个具有强烈致畸性,导致全球约1.2万名婴儿畸形。 **2. 卡根发现非线性效应,打破旧有催化剂认知** 他证明催化剂手性与产物镜像比例并非线性关系,并据此找到提高特定对映异构体生成比例的方法,成为历史性突破。 **3. 硖合宪三设计自催化反应实现极高选择性** 利用自催化“滚雪球”效应,使优势镜像分子在产物中占比可达99.99%,远超普通化学反应各占一半的结果。 **4. 成果已用于药物、香精等生产,预防类似悲剧** 这些不对称催化技术帮助化学工业在合成与生物体相互作用的物质时,彻底分离镜像分子,降低致畸风险。
今年的化学诺奖成果,能让反应停的悲剧不再发生吗?
2026-10-07 20:38

今年的化学诺奖成果,能让反应停的悲剧不再发生吗?

本文来自微信公众号: 果壳 ,作者:窗敲雨,编辑:Luna


或许你还记得药物“反应停”和它导致的海豹儿悲剧。


反应停事件是有史以来最大规模的医疗灾难之一,由于服下孕吐药物反应停,46个国家的孕妇受害,她们生下了约1.2万名因为药物变得畸形的婴儿。


这场悲剧背后,有一个有关“左手”与“右手”的化学难题。而本届诺贝尔化学奖的两位得主则为解决这一问题做出了杰出贡献。


1963年伦敦,一名反应停受害者,也就是“海豹儿”丨PA


伸出双手,你会发现:左手和右手互为镜像,它们看起来很相似,但却怎么也不能完全重合。


在有机化学界,科学家们同样面临着有关镜像的问题。碳原子伸出的四条键构成了正四面体的立体结构,如果把四个不同的基团安装在上面,就会出现两种互为镜像的装法。


这两种分子就像左手和右手的关系一样,它们的组成如此相似,但却互为镜像,没办法完全重合。


两个氨基酸分子,化学式一样,但分子结构互为“左右手”丨wiki


问题在于,生命对镜像分子总是非常挑剔。


“左右手分子”看起来相似,但空间结构却又有明显差别,因此它们对生命体的作用经常截然不同。同一种药物成分的两个镜像分子,它们经常只有一种能产生疗效,另外一个却可能无效,甚至还会对人体有害。


著名的“反应停”事件其实就反映了药物镜像异构体之间的巨大差异——这种药物的两个镜像异构体一个能起到缓解孕吐的效果,但另外一个却具有强烈的致畸性。


因此,在合成药物时,科学家们非常需要把两种镜像分子分开。生物细胞天然就会选择镜像分子,但这在实验室里却很难做到。在普通化学反应中,左右两种分子往往各生成一半。把它们分开的难题困扰了化学家一个多世纪。


改进“镜像催化剂”


此次的获奖者卡根(Henri B.Kagan)是20世纪80年代初致力于改进不对称反应的众多化学家之一。他希望能得到尽可能纯净的镜像异构体,避免另一种混入,以此避免反应停式的悲剧再次发生。


在过去,研究人员相信催化剂的手性会传递给产物,且两者之间存在线性关系。而卡根则质疑了这种想法。他尝试将互为镜像的“左型催化剂”和“右形催化剂”结合在一起,测试这会对产物分子的镜像情况有何影响。


他发现,产物中对映异构体的比例关系并非像过去预想的那样呈线性变化——这也就是获奖理由中提到的非线性效应。在充分掌握了催化剂的规律之后,他找到了一种能够提高产物中某种特定对映异构体生成比例的方法。这是一项历史性的突破,许多化学家随之开始探索这一新现象。



镜像分子滚雪球


另一位获奖者硖合宪三(Kenso Soai)继续探索了不对称催化反应中的这种非线性现象。他的贡献是在不对称有机合成领域成功设计出了自催化反应。


自催化的意思是,一种化学反应的产物可以起到进一步催化反应的作用,就像是滚雪球一样。在非对称合成中,不断累积的自催化反应可以起到选择镜像分子的作用,它能让某种镜像分子的优势逐渐扩大。最终,优势一边的镜像分子甚至可以在产物中达到99.99%的占比。在化学实验室而非生物体内达到如此高的选择性,是一项非常了不起的成就。


如今,卡根和硖合宪三的发现都已经成为了化学家们的有力工具。对于生产需与生物体发生相互作用的物质(如药物、香精、香料和农用化学品)的企业而言,这些发现也非常重要。


理解镜像分子如何形成,以及如何将两种镜像分子在合成时彻底分离开,这些化学技术将帮助人们更多了解生命奥秘,同时避免反应停事件的悲剧再次重演。


稍后,果壳将为大家带来2026年诺贝尔化学奖的更多内容,敬请期待!

频道: 医疗
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