近日，中科院上海有机化学研究所和威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员在Science杂志上发表了一项重要成果。他们展示的新方法可以高度有效地将有机分子转化为新药。领导这项研究的是中科院上海有机所的刘国生（Guosheng Liu）研究员和威斯康辛大学麦迪逊分校的Shannon Stahl教授。
打破碳-氢（C-H）键来改造现有分子是一种越来越受重视的药物开发策略。在不破坏整个分子的前提下把H原子替换为更有用的元件，就是C-H键功能化。C-H键功能化是比较麻烦的，会生成大量的废物。“我们需要开发更有效的途径，”Stahl教授说。“选择性的C-H键功能化是现代化学的一个圣杯。”
研究人员开发的新方法省去了很多中间步骤，使整个过程变得简单多了。他们用自己的方法制备了苄基腈（benzylic nitrile），这种物质是许多激素、神经递质、精神药物和抗炎症药物的前体。研究表明，这种策略有望成为新药研发的实用工具。
此外，这项研究提供的方法还有一个重要特点：能生成与与靶标匹配的手性分子。互为镜像的手性分子（对映异构体），往往具有不同的生物学活性。药物分子的手性必须与靶标匹配，才能在细胞中起作用。“三维形态和手性往往与药物的治疗效果有关，”Stahl强调。
举例来说，上世纪五十年代欧洲曾将thalidomide作为镇静剂用在孕妇身上，结果却导致婴儿出现严重的缺陷。然而实际上，这种缺陷只是该分子的一个镜像异构体引起的。镜像异构体通常以相似的速率产生，形成难以分离的混合物。“只合成一种镜像分子是很重要的，我们迫切需要能实现这一点的催化方法，”刘国生研究员指出。
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