点击化学(英語:Click chemistry),也译作鍵擊化學、速配接合组合式化学,是由化学家巴里·夏普莱斯在2001年引入的一个合成概念,主旨是通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法,并借助这些反应(点击反应)来简单高效地获得分子多样性。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献,在药物开发和分子生物学的诸多领域中,它已经成为目前最为有用和吸引人的合成理念之一。
「點擊化學」一詞由斯克里普斯研究所的巴里·夏普莱斯於1998 年創造,並於2001 年由斯克里普斯研究所的夏普莱斯、Hartmuth C. Kolb、M.G. Finn 等人詳細解釋。 英文名称中的“click”为“发出咔嗒一声”是安全帶卡入到位時發生的快速安全連接的比喻。
2022年,諾貝爾化學獎授予巴里·夏普莱斯、莫滕·梅爾達爾 (Morten P. Meldal) 和卡罗琳·贝尔托西 (Caroline Bertozzi),以表彰他們「對點擊化學和生物正交化學的發展」。
点击化学的概念最早来源于对天然产物和生物合成途径的观察。仅仅凭借二十余种氨基酸和十余种初级代谢产物,自然界能够通过拼接上千万个这一类型的单元(氨基酸、单糖),来合成非常复杂的生物分子(蛋白质和多糖)。这一过程具有明显的倾向性,即“乐于”借助形成碳-杂原子键,来完成这一复杂的拼接。这一思想对于药物开发和合成具有很重要的意义。
1996年Guida等人通过计算机模拟后得出,可用作药物的分子应当多达1063个,若前提为:该分子含有少于30个非氢原子;相对分子质量小于500;由氢、碳、氮、氧、磷、硫、氯、溴原子组成,以及在室温下它对氧气和水是稳定的。然而目前应用的药物数量远远少于这个数目。因此,模仿自然界中“模块化”的合成,开发一系列可靠、高效、具选择性的点击反应,对于药物合成将具有革命性的后果。
一般来说,一个理想点击反应的特征有:
目前应用于药物开发的几类点击反应主要是:
德国弗莱贝格工业大学研究者吳限認為「點擊化學」是「粗疏翻譯」,建議將該詞改譯為「迅接化學」。原名中的“click”为“发出咔嗒一声”的意思,并非电脑鼠标“点击”之含义。
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