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你能想象有*化学也能玩成“乐高积木”吗？2022年10月5日，2022年诺贝尔化学奖授予了三位科学家：Carolyn R. Bertozzi、K. Barry Sharpless和Morten Meldal，奖励他们在发展“点击化学”和“生物正交化学”中的贡献。 问：什么是点击化学？“点击化学(Click chemistry)”是指一类能够高效生成“碳原子-杂原子链”的化学反应。点击化学有以下优势：1.区域特异性和立体特异性；2.对溶剂参数不敏感；3.反应得率高、副反应少，且原料充分反应4.实验条件简单；5.大的热力学驱动力。与点击化学的优势类似，流动化学也具有高效混合、简便*的温度控制、收率高、减少副产物等优势。 图1：发表在JOC杂志上的文章“可见光驱动光催化促进的N-异质螺环的多组分直接组装”今天为大家介绍在2022年9月，Steven V.Ley教授在JOC上一篇题为《可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装》的文章，演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。1、螺环化合物20世纪六十年代起，生物学家和药物学家逐渐发现，从自然界分离得到的具有生物活性的化合物中拥有螺环结构的化合物占有很大的比例。随着研究的深入，螺环化合物的性质使他在药物研发中占据非常重要的地位。螺环化合物是指两个单环共用一个碳原子的多环化合物；共用的碳原子称为螺原子。杂环螺环结构在一定程度上改变药物分子的水溶性、亲脂性、优势构象等，使优化后的药物分子更容易成药。不同的螺环具有丰富的三维立体结构，从而提供了改善药效的可能性和药物*的创新性；既可以突破现有药物的*，又能设计全新结构或者骨架的小分子化合物。 图2：螺旋内酯固醇 图3：灰黄霉素已上市药物中，也有很多含有螺环结构的小分子药物，比如利尿剂螺旋内酯固醇(Spironolactone)（如图2所示）和抗真菌药物灰黄霉素(Griseofulvin)（如图3所示）。N-异螺旋环是在天然产物和药物中发现的有趣的结构单元，但其合成的可靠方法相对较少。传统合成方式 图4：获取螺旋环吡咯烷的策略 图5：从N-烯丙磺酰胺和烯烃中构建β-螺旋吡咯啶现有的方法通常需要几个步骤，并使用昂贵的催化剂，如钌或铑，以获得所需的产品。在过去，靠传统的办法合成目标分子，往往需要绕很多弯路。步骤越多，意味着产率越低，浪费越大。2、更高效的合成方式使用Vapourtec UV-150光反应器放大合成N-异象螺旋循环 图6：使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物Steven V. Ley教授是世界*的有机化学家，剑桥化学系研究主任，皇家化学会RSC的前任会长，教授在有机合成方法学和全合成领域中的成就斐然。Ley教授在“可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装”一文中，演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。在近年来发展的叠杂杂螺环的大多数制备方法中都需要多步步骤。然而，光催化的最新应用可以使合成步骤大大减少。作者利用光催化生成N-中心自由基，可构建多种β-螺环吡咯烷，包括药物衍生物。利用流动化学技术，还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。光催化能够在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构。在开发的螺环吡咯烷的制备方法中，大多数都能够制备α-螺环吡咯烷，克服了制备α-三级胺的一些困难。简化合成路线的解决方案之一是采用无试剂化学方法。从光化学上讲，以氮为中心的自由基的产生相对简单，并被证明可以激活N-H和N-X键。通过在合成螺旋环化合物时使用这种方法，可以避免四元碳中心引起的立体问题，从而改善整体过程。使用VapourtecE系列进行流动反应和放大实验，该系列由三个蠕动泵和一个光反应器组成，BPR输出为8bar。使用的光源是Vapourtec 61W（辐射功率）365 nm（峰值强度）LED灯光，辐射带范围为350&minus 400nm。利用在线监测，大大的缩短了研究时间，提高研究效率。作者使用配有365nm高功率LED灯的E-photochem演示了一系列螺环吡啶的合成。在合成双叠氮杂螺环的过程中，该方法使用光化学反应器UV-150进行了放大，产量达到了100克/天。3、实验总结1、相比传统的的反应，该反应具有操作简便、条件温和、反应时间短等优势；2、利用在线监测，大大的缩短了研究时间，提高研究效率；3、在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构；4、利用流动化学技术，还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。4、关于Vapourtec Vapourtec是一家专业设计和制造流动化学设备的公司。Vapourtec公司的连续流动化学系统质量可靠、性能成熟、高效能模块系统可随您的流动化学生产能力的扩大而拓展。反应器可进行组合，实现多步合成。无需使用任何工具数秒内即可完成反应器更换。UV-150反应器UV-150反应器消除了传统批次光化学的问题，可以充分发挥光化学的潜力。在连续流动操作下，它提供了安全、精确、高效、一致和可扩展的光化学。 图7:vapourtec UV-150光化学反应器● UV-150光化学反应器与Vapourtec R系列和E系列流化学系统兼容，操作简便；● Vapourtec提供3种不同的光源，提供220纳米至650纳米之间的精确波长；● 可以在-20°C到80°C之间设置反应温度。参考文献[1] Multicomponent Direct Assembly of N-Heterospirocycles Facilitated by Visible-Light-Driven PhotocatalysisOliver M. Griffiths and Steven V. LeyThe Journal of Organic Chemistry 2022 87 (19), 13204-13223 DOI:10.1021/acs.joc.2c01684[2] Total Synthesis of Phytotoxic Radulanin A Facilitated by the Photochemical Ring Expansion of a 2,2-Dimethylchromene in FlowBruce Lockett-Walters, Simon Thuillier, Emmanuel Baudouin, and Bastien NayOrganic Letters 2022 24 (22), 4029-4033 DOI: 10.1021/acs.orglett.2c01462

中国科学院紫金山天文台研究员黄晓渊与清华大学、北京大学合作，提出利用射电望远镜直接寻找暗光子暗物质的新方法。5月2日，相关研究成果以《利用射电望远镜直接探测暗光子暗物质》（Direct detection of dark photon dark matter using radio telescopes）为题，发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。该论文被列为物理学特别推荐（Featured in Physics），并得到美国物理学会（APS）的推荐报道。 　　暗物质是一种在天文观测中被发现的物质，具有引力作用但不发光，占据宇宙总能量的27%。关于暗物质的粒子物理性质的研究是当前粒子物理和宇宙学最重要的研究课题之一。超轻暗光子作为暗物质的候选者越来越被物理学家重视。 　　20世纪60年代初，彭齐亚斯和威尔逊在进行射电天文学研究时意外发现了一个低水平的背景噪音。后来，这个噪音被证实是宇宙微波背景辐射，是早期灼热宇宙膨胀的重要证据之一。超轻暗光子通过与光子的动力学混合，呈现出类似光子的电磁相互作用。作为弥散在宇宙中的暗物质的候选者，超轻暗光子暗物质可表现出类似于宇宙微波背景辐射的行为。如果现代射电望远镜仔细聆听，可能会听到来自黑暗世界微妙的声音。 　　暗光子暗物质可以在地面上的射电望远镜的反射板或偶极天线上引起电子振荡，从而在望远镜的探测器上产生单频射电信号，其辐射频率与暗光子质量根据质能方程转换得到的特征频率相同。利用我国500米口径球面射电望远镜（中国天眼，FAST）的观测数据，黄晓渊与合作者在1-1.5GHz寻找暗光子暗物质产生的信号，给出了这个频率范围内对暗光子暗物质的最强实验限制。已有的低频阵列射电望远镜（LOFAR）、在建的平方千米阵列射电望远镜（SKA）以及未来FAST望远镜将能够达到更高的灵敏度，有发现此类暗物质的潜力。 　　研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中国科学院、江苏省、清华大学、北京大学等的支持。 （左）暗光子暗物质在FAST镜面上转化成普通光子的示意图；（右）本文结果对暗光子暗物质的限制（图中标注“FAST”部分）。相关成果已被暗光子综述网站收录。

宝藏姜黄——看看步琦如何来挖宝！姜黄也被称为郁金，是有很多功效的植物。姜黄能活血行气，具有降血脂，抗肿瘤等作用。姜黄中主要的成分姜黄素是一种天然化合物，姜黄素是从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的一种二酮类化合物。其中，姜黄中约含姜黄素 3%～6%，姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦，不溶于水，在食品生产中也能用于肠类制品、罐头、酱卤制品等产品的着色。姜黄素具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用，另外，也有科学家发现姜黄素有助治疗耐药结核病。在本文中利用全频固液萃取仪 E-800 热萃取法提取的，采用紫外/可见分光光度法测定姜黄素总含量。1仪器BUCHI 全频固液萃取仪 E-800分析天平(精度 ± 0.1 mg)紫外/可见分光光度计BUCHI 旋转蒸发仪 R-1002试剂与样品95%乙醇合成姜黄素为了安全处理，请遵循相应MSDS!示例：有机姜黄素粉，标记姜黄素含量:3.7%，样品是粉末，因此不需要额外的均质。3姜黄素含量的测定包括以下步骤标准溶液的制备姜黄粉直接提取紫外/可见分光光度法测定姜黄素含量3.1 标准溶液的制备将 25mg 姜黄素倒入 100mL 的量瓶中，溶解并稀释至乙醇。注意准确的重量！将 0.5 mL, 1 mL 和 2mL 原液转移到三个不同的 100mL 容量烧瓶中，用乙醇定量。对于0.5 mL、1 mL和2 mL转移的原液，这些标准溶液分别含有 1.25、2.5 和 5 mg/L 的姜黄素(根据确切重量而定)。将萃取纸滤筒放入萃取腔支架中。称 0.1 克均匀样品到萃取纸滤筒中。注意准确的重量。用棉絮覆盖在萃取纸滤筒内的样品。将含有样品的纤维素顶针放入提取室，并将液位传感器调整到样品的高度。将溶剂倒入烧杯中，放在相应的加热板上。关闭防护罩，降下萃取架，激活萃取位置，打开冷却水水龙头或接通连接的冷水机。根据表 1 中列出的参数启动热提取。表1：全频固液萃取仪 E-800 热萃取参数步骤_加热等级萃取方法热萃取_溶剂乙醇上萃取腔 9下加热 18萃取2.5h/3h热萃取淋洗10min18干燥AP11溶剂体积（mL）120_提取液转移到 100mL 容量瓶中。烧杯中的残留成分用额外的乙醇冲洗，然后定容到 100 毫升。注意：回收的溶剂应单独收集。再次使用前，通过测定吸光度来检查溶剂中姜黄素的杂质，并将其与纯溶剂进行比较。如果有杂质，必须使用纯溶剂开始清洗方法(例如淋洗30分钟)来清洗索氏腔。回收的溶剂可以通过蒸馏收集和纯化，例如使用旋转蒸发器 R-100。3.2 UV / Vis 分光光度法样品溶液：将 2.0mL 的提取溶液转移到 25mL 的量瓶中，用乙醇定容。测定样品溶液的吸光度，并与乙醇在 425nm处的吸光度进行了比较。3.3 姜黄素的浓度与吸光度之间的关系可由以下方程得到其中：A：姜黄素类化合物在 425 nm 处的吸收率an：标准溶液 n 在 425 nm 处的吸光度d：光路长度 (1 cm)cn：标准溶液浓度 n，单位为 mg/L3.4 姜黄素百分含量按下式计算其中：% Curcuminoids：样品中姜黄素含量的百分比mSample：样品重量 [g]cs：样品溶液的浓度为 mg/L4结果用紫外/可见分光光度计对标准溶液进行分析。用线性回归法确定了浓度与吸光度的相关性，该方法仅适用于标准溶液所涵盖的范围。对于姜黄素的测定，姜黄样品在 2.5h (150分钟) 和 3 h(180分钟) 提取时间内进行三次分析。结果如表2所示。表2：姜黄粉中姜黄素含量测定结果姜黄素含量测定值为 3.7%，与标记值吻合较好。当提取时间从 2.5 小时增加到 3 小时时，姜黄素含量并没有增加，说明 2.5 小时后提取完全。用全频固液萃取仪 E-800 测定姜黄粉中姜黄素含量，结果可靠，重复性好。6 位可同时进行萃取，提高效率，每个位置独立运行。