2022年的專題正交諾貝爾獎頒獎典禮于12月10日舉行，化學獎授予美國斯坦福大學的點擊 Carolyn R. Bertozzi、丹麥哥本哈根大學的化學 Morten Meldal、以及美國斯克利普斯研究所的新動向材 K. Barry Sharpless，以表彰三人在點擊化學和生物正交化學領域做出的料牛原創性貢獻。Barry 和 Morten 為點擊化學開疆拓土，專題正交 Carolyn 則將其引入生物化學領域。點擊借用諾貝爾獎委員會對這一原創發現的化學評價，“This year’s Nobel Prize in Chemistry is to a large extent about conceptualization, albeit strongly coupled with important discoveries. In a sense, the two facets are linked through an entangled mechanism, whereby one fosters the other”，新動向材確實，料牛在傳統學科中提出“新概念”，專題正交并推動了新領域的點擊持續發展，新發現激發了新思考，化學新概念激發了新發現的新動向材持續發展。本專題匯集了點擊化學在2022年的料牛一些新進展。
ChemSusChem：穩定在HPMC表面的超小CuI納米顆粒：一種在水中快速且無有機溶劑串聯的點擊化學的高效催化劑
路易斯維爾大學Handa教授等人報道了在食品添加劑羥丙基甲基纖維素(HPMC)表面合成超小CuI納米顆粒(NPs)的簡單且環保型的工藝流程，并將其應用于完全無有機溶劑的烷基疊氮環加成反應中。實驗采用了高角度環形暗場掃描透射電鏡、高分辨率透射電鏡、能量色散X射線能譜和X射線光電子能譜分析對NPs催化劑進行了形貌、粒徑分布、化學成分和氧化態分析，證明超小CuI納米顆粒催化劑的高效快速。從反應設置到產品分離都沒有使用有機溶劑，最終只需要通過簡單過濾即可獲得高純度的產品。通過廣泛的襯底范圍驗證，該方法具有通用性和可擴展性。
相關研究工作以“Ultrasmall CuI?Nanoparticles Stabilized on Surface of HPMC: An Efficient Catalyst for Fast and Organic Solvent-Free Tandem Click Chemistry in Water”為題發表在國際頂級期刊ChemSusChem上。
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ACS Catal.：高活性和選擇性銅基單原子多相催化劑
意大利米蘭理工大學Gianvito Vilé教授團隊報道了一系列高催化性能的多相銅基單原子催化劑用于三唑合成，重點是對催化劑的結構和功能的全面理解。通過三氰基甲烷聚合制備以創造一個聯合電子結構，其中介孔石墨氮化物載體作為原子分散的銅物種的配體。隨后經過一系列光譜和理論方法對材料特性和金屬的精確位置/配位進行了分析。這些催化劑被用于在無堿條件下疊氮—炔點擊反應合成1,2,3-三唑化合物。與均相對照催化劑相比，單原子銅催化劑顯示出更好的活性和選擇性。密度函數理論計算證實了這一結果，并表明反應通過Cu1上的乙炔基的活化所產生的能壘進行，這一步驟的活性主要受金屬與載體的配位影響。該論文以題為“Azide-Alkyne Click Chemistry over a Heterogeneous Copper-Based Single-Atom Catalyst”發表在知名期刊ACS Catalysis上。
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Angew：受控的Diels-Alder“點擊”策略用于實現機械取向主鏈液晶網絡
加州大學圣塔芭芭拉分校Javier Read De Alaniz等人介紹了一種新的保護-去保護方法，該方法利用兩階段Diels–Alder環戊二烯-馬來酰亞胺逐步增長聚合來實現溫和而高效、快速、可控、可再現和用戶友好的聚合，從而拓寬了液晶體系的范圍。同時，作者通過DSC、DMA、POM和WAXD對薄膜進行了全面的表征，證明了具有熱機械驅動能力的單軸取向液晶網絡的成功合成。
相關研究文章以“Controlled Diels–Alder “Click” Strategy to Access Mechanically Aligned Main-Chain Liquid Crystal Networks”為題發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。
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Nat. Commun：通過氨基酸功能化的2D共價有機框架膜實現可切換的Na+/K+選擇性
阿卜杜拉國王科技大學賴志平教授報道了高度結晶的共價有機框架（COF）膜，具有明確定義的納米通道和氨基酸配位位點，這些位點充當離子選擇開關來操縱Na+和K+轉運。COF膜的離子選擇性是動態的，可以通過施加pH刺激使膜在K+/Na+選擇性之間切換。結合分子動力學模擬的實驗結果表明，可切換的Na+/K+選擇性源于離子和氨基酸之間的不同配位作用。受益于可切換的Na+/K+選擇性，進一步證明了通過改變電解質pH來切換膜電位，模擬了體內神經信號轉導過程中的膜極性反轉，這表明這些膜在體外仿生應用中具有巨大潛力。相關成果以“Switchable Na+?and K+?selectivity in an amino acid functionalized 2D covalent organic framework membrane”發表在Nature Communications上。
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北京大學Chem. Sci.：用于生物偶聯的硫醇-氧化硫葉立德光點擊反應
北京大學深圳研究生院李子剛教授、深圳灣實驗室坪山生物醫藥研發轉化中心尹豐研究員、王蕊研究員聯合報道了一種無金屬的硫醇-氧化硫葉立德光點擊反應，該反應能夠在生物相容條件下實現高效和高選擇性的生物偶聯反應。通過機理研究，作者提出了一個光催化活化氧化硫葉立德得到高活性氧化锍鹽中間體的機理。氧化硫葉立德化合物本身的水溶性極好，而且該反應使用的光催化劑（核黃素衍生物）是一類常見的生物活性物質，因此提示了該反應潛在的優秀生物相容性。最后，通過生物素衍生的氧化硫底物，對細胞裂解液進行了蛋白組學研究，發現了其對蛋白質組中Cys殘基的選擇性超過90%，再次表明了該反應良好的化學選擇性和潛在的生物學應用價值。該論文以題為“The thiol-sulfoxonium ylide photo-click reaction for bioconjugation”發表在知名期刊Chem. Sci上，北京大學深圳研究生院萬川博士、研究生侯占峰和仲愷農業工程學院楊冬燕博士為該論文的共同第一作者。
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ACS Mater. Lett. ：動態共價網絡的設計與應用：苯酚點擊反應及多孔膜的制備
江西科技師范大學高飛教授，東華大學陳銀軍特聘研究員和美國斯坦福大學林仰舉博士（共同通訊作者）報道了基于炔-酚“點擊”反應產生的烯醇-酮結構單元具備動態交換活性，合成了烯醇-酮動態交聯網絡材料。為了進一步探索炔-酚“點擊”反應固化動態交聯網絡的應用潛力，具備可降解能力的雙縮醛基團被糅合至該炔-酚 “點擊”交聯網絡中，合成另一種動態交聯網絡材料。在這兩種DCNs的熱熔合和隨后的酸性水解后，得到了孔隙率為46%的多孔聚合物膜，經驗證具有優異的吸油能力和可回收性。因此，多孔聚合物薄膜的設計和制造為DCNs的應用提供了一條全新的途徑。
相關研究成果以“Unexploited Design and Application of Dynamic Covalent Networks: Phenol-yne Click Reaction and Porous Film Generation”為題發表在ACS Materials Lett.上。
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