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让化学更多 功能性的
在药物研究中，制造复杂的分子可能是一个昂贵且耗时的过程。 在实验室中构建分子可能需要许多步骤，产生不必要的副产品，并浪费宝贵的材料。 传统方法可以在较小的规模上进行测试或临床试验，但在大规模制造中效率低下。
为了解决这个问题，斯克里普斯研究所的美国化学家 Karl Barry Sharpless 开发了一种极简的化学形式，其中分子构件可以快速有效地结合在一起——他称之为“点击化学”。
Sharpless 也在 2001 年获得了该奖项，并且是第五个两次获奖的人，他发现在构建分子的过程中，与其迫使碳原子（有机物质的组成部分）相互结合，更容易将更小的分子连接起来。具有完整碳骨架的分子。 中心思想是选择具有“更强内在驱动力”的分子之间的简单反应结合在一起，从而实现更快、更少浪费的过程。 即使点击化学无法完美模仿天然存在的分子，它仍然可以构建具有相同目的的模块化分子。
大约在 2000 年代初的同一时间，丹麦化学家 Morten Meldal 和 Sharpless 开发了一种技术，该技术现在是点击化学的“皇冠上的明珠”——铜催化的叠氮炔环加成。 在研究新的药物材料时，Meldal 发现在炔烃和酰卤之间的反应中添加铜离子意外地产生了三唑，这是一种稳定的环状化学结构，是药物、染料和农用化学品的常见组成部分。 炔烃最终与酰基卤分子的错误末端反应，在另一端产生称为叠氮化物的化学基团。 炔烃和叠氮化物一起合成三唑。
在那之前，研究人员一直无法在不产生不需要的副产品的情况下制造三唑类。 但 Meldal 发现添加铜离子有助于控制反应并仅产生一种物质。 Sharpless 称其为“理想的”点击反应。
现在，当化学家想要结合两种不同的分子来制造新的分子时，他们只需要将叠氮化物分子连接到一个分子上，将炔分子连接到另一个分子上，然后在铜离子存在的情况下将它们结合在一起。 点击化学的应用远远超出了研究实验室——它的工业潜力是巨大的。 点击化学已经被用于制造新的专用材料。
例如，在塑料或纤维中添加可点击的叠氮化物可以让制造商以后“点击”可以导电或对抗细菌的物质。
点击化学可以帮助对抗癌症
在研究聚糖（一种在细胞表面发现的对免疫系统至关重要的难以捉摸的碳水化合物）时，斯坦福大学的 Carolyn Bertozzi（第八位获奖女性）发现她没有合适的工具来研究它们。 Bertozzi 想将荧光分子附着在聚糖上，这样就可以很容易地发现它们。 她找到了一种将“化学手柄”连接到聚糖上的方法，以便荧光分子能够附着在其上。 但她需要一种“生物正交反应”，其中手柄不会与细胞的任何其他部分发生反应。 Bertozzi 转向 Sharpless 和 Meldal 使用的同一种叠氮化物作为手柄。 叠氮化物不仅可以避免与细胞的其他部分相互作用，而且可以安全地引入生物体内。
随着点击化学的兴起，叠氮化物的重要性与日俱增，Bertozzi 意识到她的生物正交反应具有更大的潜力。 2004 年，她开发了一种替代点击化学反应，该反应在没有有毒铜的情况下起作用，使其对活细胞安全。
Bertozzi 的工作已经被用于识别肿瘤细胞表面的聚糖，并阻断它们可以使免疫细胞丧失能力的保护机制。 这种方法目前正在针对晚期癌症患者进行临床试验。 研究人员还开始开发“可点击抗体”，可以帮助追踪肿瘤并准确地将辐射剂量传递给癌细胞。
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