发现新的化学反应可能是一个费力的过程,但这是一个重要的过程,可以带来新产品和大幅度的成本节约。通常,这个过程意味着在纸上工作时,要使用数百(如果不是数千)个以前已经进行过的反应,以查看可能会带来的微小变化。


但由于要使用数千种分子和许多不同的催化剂,这一过程既昂贵又耗时。加州大学伯克利分校(University of California,Berkeley)的化学家在《科学-快速反褶积:高通量发现催化反应的信息学方法》(Science-Snap deconvolution:An information approach to high-pressional discovery of catalystal reactions)杂志上发表的一篇论文中表示,他们称之为快速反褶积的方法。


在干草堆中寻找针

寻找新材料或新方法的化学家从化合物库中一次反应两种化合物,通常使用催化剂,然后使用气相色谱-质谱法筛选新化合物的结果,以鉴定产品。本文讨论了使用色谱法筛选成分,便携式GC/MS系统快速筛选可可豆和巧克力制品中的挥发性和半挥发性有机成分 .


这是伯克利大学的化学家们使用的方法,但他们通过更好的数据分析加速了这一过程,使他们能够每天筛选三倍的反应。这涉及到对反应物起始质量的简单操作。


重述“旧”想法

约翰·哈特维格(John Hartwig)和他的博士后康斯坦丁·特罗欣(Konstantin Troshin)的流程基于哈特维格于2011年首次使用的流程,为筛选流程提供了捷径。这个过程包括起始分子与不同的催化剂和条件反应。然后使用GC-MS对产物进行筛选。


基本思想是,如果你知道反应物的质量,通过测量产物的质量,你可以知道发生了什么反应。然而,如果反应物具有相似的质量,则很难分析发生了什么反应。该方法与其他筛选方法相比具有优势,因为它没有荧光标记,通常用于跟踪分子的反应。


新方法包括使用不同类型和数量的催化剂——金属配体——将反应物填充在一个充满孔的托盘中然后将托盘加到100摄氏度数小时。但是反应物被修改以帮助团队发现新的反应。他们在已知质量的反应物中加入惰性取代基。这使得GC-MS后的后续分析速度更快。


除了团队发现分析更快之外,他们还发现了新的反应。其他化学家对这种新方法及其可能性感到兴奋。