从简单分子出发的有机化学方法学
要放假了，实验工作停了下来。于是，有点时间思考一些问题了。我们一直在做有机化学，而且有机化学的研究内容也很丰富多彩。古老的简简单单的把有机物放一起煮煮也能得到令人意外的结果，即便不加入催化剂1，更别说加入一些有机的和金属的催化剂。可以说，做化学方法学研究，发些文章不是很难的事情。因此，作为一个要真正做些东西的研究者来说，我们应该看到更多，更前。
最近，有机化学方法学研究有个很明显的热点：串连反应（Cascade or Domino reaction），不管是有机分子催化的，还是金属有机催化的。承认，在这个领域确实有不少优秀的工作涌现，体现了此类反应的一个显然优势：一锅实现多步反应、形成多根化学键而有效地构建复杂骨架的分子。我想指出的是，如果是多个较简单的分子有序进行反应的话，这的确是个很经济环保的方法学。相反，如果将不同的反应位点经‘预处理’整合到一个分子内，然后进行串连反应的话，当然也是很有意义的工作。不过，从科学的‘技术’角度来说，显然有点单薄。这只是我个人的观点，当然受到认识水平不足的限制。
那么，有机化学方法学到底要做什么呢？
首先，我们发展方法学的目的是什么？直接地说，实现有机物的转化，化学的一个基本问题。进一步说，认识有机物的转化能力。不过，其最终目的是，‘制造’构建有用分子的‘工具’。那么，什么是有用分子呢？有用，显然是相对于人类的。人类利用化学来满足自己，从衣食住行健康等方方面面。个人认为，有机化学，尤其是精细有机合成，更多关注的是人类健康，从医药到生命认识。所以，有机化学方法学‘制造’的工具是为了合成对生命能起作用的分子。在生命的化学中，有机分子除了碳、氢外，大量的是氧、氮、磷、硫。因此，很简单的道理就是要做的含这些元素的有机分子。
然后，怎样能满足人类对这些有用分子的需求呢？当然，我们的确拥有很多简单的含我们需要的这些元素的分子，我们可以把它们当作砌块来构建更复杂的更符合我们要求的分子。如果我们满足于此，显然就没有了科学研究的某种侵略性：我们需要突破限制，直至为所欲为，如果可能！
因此，砌块我们也要能自己合成，而不仅是接受大自然的馈赠。
幸运的是，大自然拥有大量的最简单的原料可以让我们使用。它们是：单质碳，氢气，氧气，氮气，白磷，单质硫，甲烷，简单芳烃，二氧化碳和水。利用它们，都是具有挑战性的工作。但是，显然，号角早已吹响！氢气的活化，有成熟的金属催化氢化和成长中的有机分子储氢材料的研究；氧气的活化，长期的一系列的洁净的氧化反应被开发；氮气的活化，虽然有了成功工业化的铁触媒催化剂催化的合成氨工艺，但直接的接到有机分子中的研究显然也是需要的；白磷的活化2，直接转移到有机分子中的研究也在如火如荼地展开；至于甲烷和简单芳烃的活化，也是有机化学家们长期努力的领域；二氧化碳和水的活化，大自然给了我们最好的教材，而我们也并不是一筹莫展。凡此种种，虽然是简单的反应，但实现起来并不简单。与此相关的研究，如催化剂的设计与合成显然倾住了有机化学家们大量的心血。
我认为，从简单分子出发的有机方法学研究，是值得我们努力的方向。
Reference：
（1）Some recent examples: (a) Zhang, C.; Kanta De, C.; Mal, R.; Seidel, Daniel J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 416. (b) Zhang, Q.; Zhang, Z.; Yan, Z.; Liu, Q.; Wang, T. Org. Lett. 2007, 9, 3651. (c) Asao, N.; Iso, K. Yudha S., S. Org. Lett. 2006, 8, 4149.
（2）Lynam, J. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2
回复 1楼的 Sunewang 的帖子
一些个人理解，希望和大家共同讨论和关注有机化学的研究。 很有想法，感谢分享！ You begin to be interested in total synthesis, I think. 感谢分享！ thanks 因地制宜 最近刚开始起步，需要借鉴！回复 8# Sunny_gx 的帖子
this is an old issue and always there with the organic chemist. there are breakthroughs sometime and need talented chemist to make real progress. hope you can be one of them. thanks 好的文章就是要从最简单的做起，有想法:)页:
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