化学家们揭示了一种突破性的方法，可以重新配置现代医学中一类关键化合物的结构，包括用于乳腺癌治疗的药物，通过简单的化学调整控制其分子“手性”。研究人员发现，使用一种简单的试剂可以翻转复杂药物化合物的结构，为开发更优质药物提供了变革性的方法。
这是首次有化学家开发出一种新方法来操控在许多药物中起关键作用的一类化合物，其中包括用于治疗乳腺癌的药物。
这项研究由布里斯托大学的研究人员主导，并发表在《自然》期刊上。研究还揭示了一种令人惊讶的反应机制。通过引入一种常用的化学试剂，科学家发现可以将化合物的构型从右旋转变为左旋。
研究首席作者、布里斯托大学合成化学教授Varinder Aggarwal表示：“这些发现改变了我们对这类有机分子基础化学的理解。它带来了令人振奋的可能性，使我们能够制造出他莫昔芬的替代药物，具有更高的药效和更少的不良副作用。”
图像展示了用于组装复杂四取代烯烃的简单化学构建单元。虽然大多数烯烃容易制备，但有一种具有四个不同部分的特定类型——称为四取代烯烃——则更具挑战性，但被用于制造抗癌药物和天然产物，如精油。
因此，研究团队的目标是找到一种更高效的方法来制造四取代烯烃，包括他莫昔芬，使其能够被轻松操控并转化为不同形式。
一种通用的合成策略
新方法提供了一种高度通用的解决方案，可以从简单的构建模块高效地构建复杂的四取代烯烃。
Aggarwal教授解释道：“我们最初的设想是使用有机硼酸酯作为关键成分，但这导致了不稳定的中间体，因此并不奏效。
随后我们尝试了一种较少见的含硼分子形式，即硼烷，这使得巧妙的分子“体操”成为可能。这种新的硼系统使得能够以受控方式从非常简单的构建模块（如乐高积木）在烯烃上安装不同的基团。
这令人非常兴奋，因为它为寻找更优的药物分子——如他莫昔芬的替代物——提供了关键，使其具备更多我们想要的特性，减少不想要的副作用，例如副作用。”
科学家们还邀请了科罗拉多州立大学的计算化学家协助，精确地绘制出反应过程中发生的变化。这帮助他们全面揭示了这项发现的广度。
应用前景超越癌症治疗
共同作者、科罗拉多州立大学化学教授Robert Paton表示：“该机制表明，只需通过添加试剂改变反应条件，就可以使烯烃的几何结构从左向右切换方向。这是出乎意料的，此前从未被观察到过。”
除了像他莫昔芬这样的药物分子，研究人员还与天然产物如γ-没药烯（一种存在于精油中的芳香化合物）进行了实验，以展示他们这一突破的广泛应用前景。
Aggarwal教授补充道：“现在我们已经找到了一种有效且灵活的方法，它使我们能够替换其他分子，因此在药物发现和材料科学方面都具有广泛的应用潜力。”
参考文献：“Boron-mediated modular assembly of tetrasubstituted alkenes” by Liang Wei, Mihai V. Popescu, Adam Noble, Robert S. Paton 和 Varinder K. Aggarwal，2025年7月2日发表于《自然》。
DOI: 10.1038/s41586-025-09209-2
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