在这个过程中，团队有了一个创新的发现。通过改变电化学反应器的类型，他们可以生产两种完全不同的产品，这两种产品在药物化学中都很有用。

该团队的论文“电化学反应器决定了n -杂芳烃羧基化的位点选择性”发表在1月5日的《科学》杂志上自然．该论文的共同主要作者是中国四川大学的博士后研究员彭宇、张文和孙国权。

由文理学院化学与化学生物学教授宋林领导的康奈尔大学研究小组此前曾利用电化学过程将简单的碳分子缝合在一起，形成复杂的化合物，从而消除了对贵金属或爱博网投领导者其他催化剂促进化学反应的需要。

在这个新项目中，他们把目光投向了一个更具体的目标:吡啶，这是fda批准的药物中第二常见的杂环化合物。杂环化合物是一种有机化合物，其分子的原子连接成环状结构，其中至少有一个不是碳。这些结构单位被认为是“药效团”，因为它们经常出现在具有药用活性的化合物中。它们也常见于农用化学品中。

研究人员的目标是制造羧基化的吡啶，即附加二氧化碳的吡啶。将二氧化碳引入吡啶环的好处是，它可以改变分子的功能，并可能帮助它与某些目标(如蛋白质)结合。然而，这两种分子并不是天然的伙伴。吡啶是一种活性分子，而二氧化碳通常是惰性分子。

“将二氧化碳直接引入吡啶的方法非常少，”该论文的资深作者林和四川大学的余大刚说。“目前的方法有非常严重的局限性。”

Lin的实验室将其在电化学方面的专业知识与Yu的团队在利用二氧化碳进行有机合成方面的专业知识相结合，他们能够成功地创造出羧基化吡啶。

“电化学为你提供了一种杠杆作用，可以调节足以激活一些最惰性分子的电位，”林说。“这就是我们能够实现这种反应的原因。”

该团队在进行电合成时出现了这个偶然的发现。化学家通常以两种方式之一进行电化学反应:在未分离的电化学电池中(其中提供电流的阳极和阴极在同一溶液中)或在分离的电化学电池中(其中阳极和阴极由多孔隔板分开，该隔板阻挡大的有机分子，但允许离子通过)。一种方法可能比另一种方法更有效，但它们都产生相同的产品。

Lin的研究小组发现，通过从一个分裂的细胞切换到一个未分裂的细胞，他们可以选择性地将二氧化碳分子附着在吡啶环的不同位置，产生两种不同的产物:未分裂细胞中的c4 -羧化和分裂细胞中的c5 -羧化。

“这是我们第一次发现，只要简单地改变电池，我们称之为电化学反应器，你就可以完全改变产品，”林说。“我认为，对其发生原因的机械理解将使我们能够继续将相同的策略应用于其他分子，而不仅仅是吡啶，并且可能以这种选择性但受控的方式制造其他分子。”我认为这是一个普遍的原则，可以推广到其他系统。”

虽然这个项目的二氧化碳利用形式不能解决全球气候变化的挑战，林说，“这是朝着以有用的方式利用过多的二氧化碳迈出的一小步。”

合作作者包括博士后研究员王毅、博士生陆志鹏;以及四川大学的研究人员。

康奈尔大学的研究得到了美国国家普通医学科学研究所、礼来公司、康奈尔大学和斯隆基金会的支持。