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瑞典外地时间2022年10月5日11时45分（北京时间10月5日17时45分），诺贝尔奖委员会宣布将2022年诺贝尔化学奖揭晓给美国化学家Carolyn R. Bertozzi，丹麦化学家Morten Meldal和美国化学家Karl Barry Sharpless，以表扬他们“为点击化学和生物正交化学的生长”做出了突出孝顺。点击化学的看法是由Sharpless首先提出的，并被用来毗连有机和生物有机分子。点击化学是指一组高效、可靠和立体选择性的反应，可以使用简朴的反应条件和容易获得的起始质料来开发有前途的构件。
回首点击化学理念提出之前的有机合成生长，二战后美国主导了该领域的前沿，研究事情着重于通过碳碳键（C-C）的构建合成重大的分子结构（特殊是自然产品），涌现出以R. B.Woodward和E. J. Corey 等为代表的全合成巨匠。他们的事情体现了人们挑战自然的勇气，报道的一些新颖合成要领也让有机化学的内容越发富厚和系统化，但这些反应常由于操作难度高或产率较低，而不易被其他领域的研究者普遍应用。核酸和卵白质是自然界中常见的生物大分子，重大的化学结构和富厚的生物功效由小分子单位借助碳-杂原子键 （磷酸酯键和肽键） 的链接而实现。受此启发，Sharpless 在2001年提出点击化学理念，强调以碳杂原子键 （C-X-C） 甚至无机毗连的合成为基础，快速可靠地完成形形**分子的化学合成。
紧随点击化学看法的提出，一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应在2002年被Sharpless和Medal组划分自力报道。该反应可谓点击化学中的第一个经典之作。叠氮和端炔在绝大大都化学条件下坚持稳固，却可以在一价铜催化条件下，高效专一地转换为1，3-取代的三氮唑 (式1) 。与其结构完全一致的链接基团在自然界中尚未被发明，但条件温顺、产率高、具有很高的化学选择性且不受水氧滋扰等特点成为该反应的突出优势。
2. 应变增进的叠氮-炔点击化学反应 (SPAAC)
Bertozzi等人于2004年开发出了应变增进叠氮-炔烃的环化加成反应(strain-promoted azide-alkyne cycloaddition, SPAAC)，它不需要使用金属催化剂、还原剂或稳固配体。相反，该反应使用环应酿成为环辛炔（例如OCT、BCN、DBCO、DIBO和DIFO）释放的焓形成稳固的三唑（式2）。只管SPAAC的反应动力学比CuAAC慢，但它在活细胞中的生物相容性是毫无疑问的。迄今为止，该反应已普遍应用于杂化和嵌段聚合物形成、代谢工程、纳米粒子功效化、寡核苷酸标记等领域。
3. 四嗪和烯烃（反式环辛烯）之间的毗连
反式环辛烯TCO在逆电子需求狄尔斯阿尔德 (IEDDA) 中反应，在心理条件下的反应具有无需催化剂、反应速率快和生物相容性好的特点。反式环辛烯被普遍应用于生物和质料科学的研究中，尤其是靶向医学成像或治疗的预靶向要领和相关的试剂盒。四嗪Tetrazine是一类含有反应性四嗪基团的点击化学标记试剂，含有四个氮原子的六元杂环化合物，有三种异构体：1,2,3,4-四嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,5-四嗪。四嗪试剂与TCO（反式环辛烯）在逆电子需求 Diels Alder 反应和逆 Diels Alder 反应中具有高反应性以消除氮气。这是在标记活细胞、分子成像和其他生物偶联应用中以低浓度举行生物偶联的很是快速的反应。
（1）反应模块化，如叠氮和炔基都能天生三唑类化合物；
（2）质料易得、适用规模广；
（3）反应收率高，区域与立体选择性好；
（4）操作简朴，反应条件温顺、不怕水和氧；
（5）产品易疏散提纯，重结晶或蒸馏即可疏散，无需层析柱疏散；
（6）绝大部分反应涉及碳-杂原子(主要是氮 ,氧,硫)键的形成；
（7）反应需要高的热力学驱动力（>84kJ/mol）；
（8）点击反应一样平常为化合（无副产品）或缩合反应（产品为水等小分子） 。
1. 药物方面
Buckle等的研究显示，三唑类衍生物是强有力的抗皮肤过敏性药物，以小白鼠作为受体，显示了优异的药物活性。1，2，3-三唑取代的苯磺酰胺类化合物是人类β-肾上腺激素受体很强的选择性缩短剂，药理筛选实验证实，其中4-三氟甲基苄基同系物是具有特殊作用。具有选择性的小分子抗凝药替卡格雷是一种1，2，3-三氮唑衍生物，该药能可逆性作用于血管平滑肌细胞上的嘌呤亚型P2Ym对ADP引起的血小板群集有显着的抑制作用且口服使用后起效迅速，因此能有用改善急性冠心病患者的症状。
2. 先导化合物库的合成
直接使用点击组件模块库的构建历程关于新型分子药物的快速组合合成是很是理想的，可以极大缩短先导化合物发明和结构优化所需的时间。使用一些短的反应序列，点击化学可以在实验室大宗制备结构重大、新颖，并具有多样性的化合物库，如l，2-二取代乙烷衍生物库、五元芳杂环化合物库、1，2．3-三唑衍生物库和非芳杂环化合物库等。如Khanetskyy等哈成了包括有27个嘧啶酮为基本骨架的化合物库。反应历程包括：甲基溴化，叠氮化，偶极环加成反应成环。反应中多步运用微波增进手艺；并使用cu(D催化最后的成环反应，获得了较好的效果。
3. 靶标导向的活性小分子合成
应用靶标导(target-guided)的点击化学可以发明高亲和力的抑制剂，结构合适的叠氮基化合物与炔基化合物在酶活性中心的催化下能快速的生建设体专一的三氮唑化合物，合成酶自身的抑制剂。Sharpless等使用专心理条件下惰性的反应物，举行不可逆的靶标导向合成，获得高亲和性的AChE抑制剂。
4. 糖卵白
糖卵白在生物制药领域有着很是主要的职位，通常糖卵白包括以N或O方法与卵白质毗连的寡糖，但糖肽键对酶水解很是敏感，限制了其新陈代谢的稳固性。别的，由于糖基部分的消除容易抑制O-糖卵白的合成组装。点击化学能战胜合成和新陈代谢的不稳固性，因此将点击化学用于糖卵白的合成很是适合Rutjes等用叠氮氨基酸和炔基配糖通过点击反应在温顺的条件下合成了三唑糖氨基酸，且产率较高。Macmillan和Blanc对半胱氨酸硫醇举行化学选择性的炔基团取代，清晰批注晰点击化学和自然化学毗连(native chemical strategy)的兼容性。Westermann等将点击化学与关环转换反应(ring closing metathesis)相团结制备了大环糖脂模拟库。
5. 生物探针和微阵列
功效化的平面在当今生物手艺中起到主要的作用，例如在糖、DNA或卵白质微阵列、生物传感器或微流体装备中的应用；而高效的三唑毗连很是适合于修饰有机或无机外貌，因此近年来许多用于修饰基片平面的点击化学要领被大宗报道。糖阵列是用于筛选血凝素卵白的高效能手段。Wong课题组最早使用点击化学构建糖基微阵列，其目的是开发一种可实现的、高效能的筛选要领，用于类似血凝素卵白质的识别。其中，叠氮基团修饰的半乳糖在室温下通过CuI／DIPEA催化与疏水的丙烯酰胺爆发环加成反应，然后丙烯酰胺再以非共价键的方法附于聚苯乙烯载体上。实验批注绑定了D-半乳糖苷的蓖麻卵白B血凝素卵白能乐成地被糖阵列筛选。Wong课题组还报道了一种使用点击化学作为主要牢靠途径的非共价键糖阵列，它可以用于Fuc-T抑制剂的高效能筛选。为开发更稳固的高效能筛选计划。
6. 免疫荧光检测
孙丹等报道了一种新型免疫荧光标记要领及其在细胞荧光检测中的用。首先，合成了2个要害的化合物6-叠氮-己酸琥珀酰亚胺活性酯和4-乙炔基一Ⅳ-乙基-1，8-萘酰亚胺，并将合成的6-叠氮-己酸琥珀酰亚胺活性酯与抗her2抗体Anti—HPl5的游离氨基偶联获得叠氮化IgG；随后通过铜离子化4-乙炔基-N-乙基-1，8-萘酰亚胺中的炔基与标记抗体的叠氮基团举行点击化学反应，同时以NHS-FITC和NHS-Rhodamine标记的抗体为阳性比照，测定了该标记要领的迅速度，效果与阳性比照相当。然后，在细胞水平上举行染色其检出限可达0.1μg，效果批注，叠氮标记抗体可有用应用于免疫荧光染色剖析。最后，接纳激光共聚焦三通道复合荧光剖析法对差别标记要领及其对应的免疫荧鲜明色要领举行了研究，确认接纳本文要领标记的抗体可与其它免疫荧光手艺同时使用，且效果互不滋扰。本研究通过开发一种新型的抗体标记手艺，建设了一种新的免疫荧光抗体剖析要领，并在细胞水平上举行了应用验证，富厚了免疫荧光抗体检测手段。该要领在未来的免疫研究中具备生长潜力和普遍的应用远景。
