我最近做了很多实验台上的化学工作,但有时我会思考,早年的自己会对这些工作有什么看法。倒不是说我职业生涯晚期还在实验台上做化学这件事——我肯定会为此鼓掌!但我更多思考的是我所做的反应类型。
Boring, yet productive, reaction classes likely make up the majority of work for many in industrial synthetic chemistry, perhaps with the odd venture into more exotic territory
当我在研究生院时,我正在做一个天然产物的全合成,这类工作往往会变成"手边有什么武器就用什么"的情况。我们的计划并不像预期的那样直接,因为让我们面对现实吧,全合成从来都不是一帆风顺的。我不得不多次重新调整,因为发现自己遇到了意想不到的死胡同,有时需要回退几步。棘手的部分是不让这些绕道增加计划中的步骤。在这种研究中,始终存在着生产优雅合成路线与仅仅让某些东西(任何东西!)起作用之间的紧张关系。但"只要让它起作用"的方法通常会产生冗长、步骤繁多、平淡无奇的路线。
在那些年里,我确实做了各种各样的化学实验,因为我拼命地寻找通往最终产品的途径。我的博士论文中有一些反应类型,即使在实验室工作了40多年后,我再也没有机会重做!之后,在我的博士后阶段,我发现自己在做自由基工作——这是我以前不熟悉的领域,我也没有太多机会重访当时所做的那些反应类型。这是因为我的职业生涯下一阶段进入了制药行业的药物化学研究。
在那里,著名的事实是,许多顶尖的有机合成化学家突然发现(也许是令他们震惊的),本科有机化学教科书中的许多简单反应类型又回到了他们的生活中。当然,这是因为这些经典反应在各种起始材料结构上都能起作用。在药物发现研究中,你开始意识到你对化学优雅的定义需要改变。你的任务是以尽可能快的速度制造大量化合物,即对当前项目中的先导结构进行各种变体。能够产出大量这些变体的反应和途径就是优雅的,无论实验台上的化学工作有多么"粗犷"。即使产率低也不是成功的障碍——正如我常说的,在早期药物化学中只有两种产率:足够和不够。
在药物发现研究中,你开始意识到你对化学优雅的定义需要改变
但与此同时,药物化学家也愿意尝试几乎任何能够快速组装有趣结构的方法。所以你会看到氧化还原光化学、奇特的金属催化偶联、电化学以及文献搜索中出现的其他有趣反应。我在这种工作风格中度过了相当长的几年,它会让你在科学上保持警惕。
然而,现在我正在研究一些不同寻常的化学生物学想法。我制造的分子确实看起来很奇怪,它们被设计成一旦进入细胞就能做一些非常奇特的事情(这是我的希望)。但我用来制造它们的反应是最基本、最无聊的化学反应。例如,在过去几年中,我进行的大多数反应可能是酰胺偶联,而你很难找到比这更无聊的反应了。不过,这些反应对我来说非常合适。我所针对的生物学确实是奇特的东西,我最不需要的就是在通往它的路上使用奇特的化学。复杂的化学加上复杂的生物学肯定会毁掉我的项目,所以我做出了选择。我想我年轻时的自己会理解这一点!
Derek Lowe是一位从事药物发现的有机化学家,他常年受欢迎的博客"In the pipeline"为制药行业提供了内部视角。
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