【有机】西安交大魏晓峰教授课题组Nat. Commun.：有机硒化合物的机械化学合成- 大数跨境

【有机】西安交大魏晓峰教授课题组Nat. Commun.：有机硒化合物的机械化学合成

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2024-02-15

导读：西安交通大学药学院魏晓峰教授团队利用廉价易得的有机卤化物及硒粉为起始原料，镁作为活化试剂，通过机械化学方法实现高活性有机硒格氏试剂的原位制备并率先在国际上通过近边X射线吸收精细结构谱（NEXAFS）对

作为人类必需的微量元素，硒通过融入硒蛋白在生理过程中表现出广泛的作用。此外，含硒化合物存在于药物库、催化剂骨架和材料构建模块中。迄今为止，有机硒化合物的合成方法研究依赖于预制备活化硒试剂、金属催化体系及大量高极性溶剂的使用。因而存在成本高昂、适用范围狭窄、原料恶臭且存储困难等问题，严重制约着硒化学的工业化进展。针对该瓶颈，西安交通大学药学院魏晓峰教授团队利用廉价易得的有机卤化物及硒粉为起始原料，镁作为活化试剂，通过机械化学方法实现高活性有机硒格氏试剂的原位制备并率先在国际上通过近边X射线吸收精细结构谱（NEXAFS）对反应活性中间体进行了表征。基于对反应机理的清晰把握，作者利用空气氧化过程控制及亲电受体的合理选择，实现了对称二硒醚及不对称单硒醚的结构多样化系统性合成（图1）。

图1. 课题设计理念

与传统策略相比，该机械化学制备体系在固态条件下实现了高效的能量分散和质量传输，克服了硒单质反应过程中存在的化学性质惰性、高度难溶性及易形成硒团簇等挑战性问题，为有机硒化合物的绿色和可持续合成提供了新的策略（图2）。该方法具有广泛普适性，也可适用于含硫及含碲化合物的制备，为含硫族元素的有机化合物结构多样性拓展及生物功能探索提供了重要的理论依据及实验基础。基于该方法，团队获得了一系列具有创新结构及独立知识产权的含硒化合物。相关的生物活性研究和作用机制探索正在加速进行中。

图2. 有机硒化合物的固相制备

该研究成果发表于《自然通讯》（Nature Communications）上。西安交通大学药学院硕士生陈闪闪为第一作者，彭程助理教授和魏晓峰教授为通讯作者。西安交通大学药学院范春英助理教授、张继业教授、基础医学院张义磊教授及济源市万洋冶炼（集团）有限公司党委书记兼西安爱思益生物科技有限公司董事长卢军亮先生参与指导了课题研究。该工作得到了西安交通大学青年拔尖人才计划、陕西省高层次人才青年项目、国家自然科学基金、陕西省自然科学基金和中央高校基本科研业务费的支持，也得到了西安交通大学分析测试共享中心以及上海同步辐射光源（SSRF）BL08U1A光束站的大力支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Mechanochemical synthesis of organoselenium compounds

Shanshan Chen, Chunying Fan, Zijian Xu, Mengyao Pei, Jiemin Wang, Jiye Zhang, Yilei Zhang, Jiyu Li, Junliang Lu, Cheng Peng & Xiaofeng Wei

Nat. Commun., 2024, 15, 769, DOI: 10.1038/s41467-024-44891-2

课题组介绍

魏晓峰，西安交通大学药学院教授。2016年于东京大学（日本）取得药学博士学位，师从Motomu Kanai教授。2016年至2020年间，历任东京大学（日本）特任研究员、苏黎世大学（瑞士）Forschungskredit研究员、武田药品工业中枢神经系统新药研发部门（日本，湘南R&D）药物化学科学家。2020年10月起就职于西安交通大学。

研究领域是：1. 以原料药及中间体绿色制备技术开发为主线，深耕具有广泛适用性的机械化学合成方法；2. 复杂多羟基体系（大环内酯类，聚糖）无保护区域及立体选择性修饰；3. 药物分子设计及功能拓展（New Drug Modality Exploration）。以第一作者或者通讯作者在Chem.; Nat. Commun.; ACS Cent. Sci.; J. Am. Chem. Soc.; Cell Rep. Phys. Sci.; ACS Catal.等国际高水平期刊发表多篇论文，其中高被引及热点文章一篇(前0.1%)，封面文章一篇。

课题组主页：

https://www.x-mol.com/groups/Wei_Xiaofeng2020