随意组合合成三维小分子

小分子有机化合物是现代生活的重要基础，广泛应用于药品、香料和先进材料等领域。这些分子的功能多样性很大程度上取决于其三维形状——微小的结构变化就可能彻底改变其性质。为高效探索结构与性能的关系，化学家常采用类似乐高积木的模块化策略，将不同化学‘积木块’拼接起来合成大量化合物库。但这种方法的效果受限于‘积木块’之间能形成的碳–碳键类型。张等人在《自然》杂志上报道了一种突破性化学方法：它不仅能模块化、迭代式地构建一类普遍存在却难以合成的碳–碳键——即两个均已连接三个其他原子的饱和碳原子之间的键（C(sp³)–C(sp³)键），还能精确控制新生成键周围原子的空间排布（即立体构型）。这意味着科学家可以像搭积木一样，既快速组装分子骨架，又确保其三维结构准确无误，从而大幅提升新药和功能材料的设计与合成效率。