地球上的生命,不管是动物还是人类都有共同的特征:以碳元素为基础,属于碳基生命。那么,会不会有以硅为基础的硅基生命呢?近期,南方科技大学化学系副教授何川课题组在“构建杂原子中心手性”领域取得了两项重要研究进展,这些研究成果对于科学界构建硅中心手性化合物具有重要意义(手性化合物是指分子量、分子结构相同但左右排列相反的化合物,如人的左右手一样)。
大自然存在大量以碳为手性中心的光学活性化合物,这些碳中心手性化合物在生命的演化进程中发挥了至关重要的作用。有趣的是,作为同一族的硅,以其为手性中心的有机硅化合物在自然界中并不存在。这激发了科学家们创造并研究这一特殊物质的极大兴趣。科幻作家甚至大胆推测,与地球的“碳基”生命不同,地外世界可能存在相应的“硅基”生命。很多科学家也认为,如果真的有外星生命存在,他们可能就是“硅基生命”,结构比较简单。这样的生命体不适合在地球这样稳定的环境中生存,因为在常温的环境下,硅元素通常会和氧气发生反应形成二氧化硅。相反,“硅基生命”更适合在一些极端的环境当中生存。
如何从简单的原料出发,通过简洁、高效、高对映选择性的方法构建硅中心手性化合物,一直是化学家们研究的焦点,同时也是推动其在手性功能材料、电子器件、生命及医药科学等领域进一步发展应用的基础和关键。南科大何川课题组从简单的二氢硅烷和烯烃出发,首次实现了铑催化的串联不对称碳氢硅化/烯烃硅氢化反应,“一锅法”流水线般实现了四取代硅中心手性苯并噻咯类衍生物的高效高对映选择性构建。
(《深圳商报》8.12 吴吉 吴笑弟)