制药业忍了一百多年的"炸弹"被中国实验室拆掉了?

2026-02-17 | 来源: 差评 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

实习生乱加试剂，发现的反应要得诺贝尔奖了？

事情是这样的，前段时间，国科大杭高院张夏衡团队在《 nature 》上发表了一篇论文。在这篇论文里，提到了一种新的制药合成方法，绕开了传统制药过程中容易发生爆炸的重氮化合成路径，还能大幅降低制药成本。

本来差评君刷到的时候，还没太当一回事儿，但不久之后，我发现网上的讨论把这事儿是越传越邪乎了。

有人说这个反应直接改写了百年教科书，之前一百多年里全世界的有机化学毛衣都穿反了；还有人说这种新方法可以在现在的基础上把药的价格打下来一半，拿个诺奖都是轻轻松松。

甚至有传言这个成果是实习生违规操作，把硝酸硫酸一通乱加，本来应该直接爆炸的，结果意外得到了成功的结果，简直是原汁原味的 “ 炸药奖精神 ”，诺贝尔本人来了都得敬酒。

那么，这篇论文真的是诺奖级的成果吗？发现它的过程又真的是像大家说的一样大力出奇迹吗？

我们来聊一聊，传说中的 “ 诺奖级 ” 反应，到底是个啥？

这篇论文的主要成果，是发现了一种绕开重氮化反应，转化芳香胺的新流程。所谓芳香胺，指的是氨基和芳香环直接相连的化合物。其中，最经典的芳香胺是一个苯环和一个氨基组成的苯胺，它结构简单，也便宜易得。

因此，也是制药工业中最常用的原料。

当然，单靠苯环自己肯定不能当药使，只有 “ 组装上 ” 各种各样的官能团，也就是插在 “ 环 ” 上的这些 “ 树枝 ”，才能成为某种药物。所以，在开发或者合成药物的过程中，我们经常需要把苯胺的氨基换成其他的基团。

但要把氨基取下来，可没那么容易。

氨基和苯环之间的 C - N 键很紧，非常难拆。其中很重要的一个原因是氨基属于经典的 “ 推电子基团 ”，顾名思义，就是会把电子云往苯环的方向推。

与之对应的，苯环也有个力在把氨基往回拽。就像拼乐高的时候使劲把积木往下压，压的越紧，拆开就越难。

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在传统工艺流程里，解决这个问题的，是一种一百多年前发明的 “ 古法 ” ：先重氮化，再还原。这种方法的第一步，是往芳香胺里加盐酸和亚硝酸钠，生成一种叫做重氮盐的中间体。

重氮盐的性质非常特殊。

它的氮元素连着苯环，又处在一个非常不稳定的状态，随时可能 “ 断线 ” 放出氮气。一旦往重氮盐里加入金属卤化物，比如氯化铜，就能把氮原子一把薅下来，替换上我们想要的元素。

换句话说，重氮化反应就像是一个万能中转站。

把苯胺放进去，就几乎可以变成任何想要的东西 —— 溴、氯、氰、羟基，甚至是氢本身，都能装上去。

不过，众所周知，强大的魔法往往伴随着风险。重氮化的合成路径虽然简单经典，但在工业生产中却是一个非常 “ 娇贵 ” 的反应。

其中最让人忌惮的，是重氮盐的 “ 暴脾气 ”。

在干燥状态下，重氮盐的化学性质极不稳定，哪怕是轻微的震动、摩擦，都可能引起爆炸。

可能有差友会问，那我把它配成溶液不就行了吗？

很遗憾，溶液状态的重氮盐，也一样难伺候。除了易燃易爆之外，重氮盐还有另一个让人头疼的性质：在室温下会自行分解。因此，为了保证重氮盐在反应中不变质，反应的温度必须保持足够低。

但与此同时，重氮盐的熔点又普遍很低，一旦温度低过熔点，溶液里的重氮盐就会析出，变成易爆的固体黏在容器内壁上。(温度太低又会导致重氮盐的溶解度下降，溶液一旦过饱和，溶液里的重氮盐就会析出，变成易爆的固体黏在容器内壁上)

总结一下就是，温度太低变炸药，温度太高成废料，简直是一根筋两头堵。

为了应对这些麻烦，在工业生产中，必须用一套非常复杂的装置，精确控制温度和给料速度，如果哪一步出了差错，就可能发生冲料事故，也就是俗称的 “ 扑锅 ”，严重的甚至会引发爆炸。