在第十九屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議(CNCLS19)的第一天即開(kāi)幕式上，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦院士為大家?guī)?lái)了題為《短波長(zhǎng)手性拉曼及其手性化學(xué)和生物分子研究》的精彩報(bào)告。

　　李燦院士，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員、潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任，2003年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。主要從事催化材料、催化反應(yīng)和催化光譜表征方面的研究。研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)第一臺(tái)用于催化材料研究的紫外共振拉曼光譜儀并開(kāi)始商品化生產(chǎn);在國(guó)際上較早利用紫外拉曼光譜解決分子篩骨架雜原子配位結(jié)構(gòu)等催化領(lǐng)域的重大問(wèn)題;發(fā)展了納米孔中的手性催化合成和乳液催化清潔燃料油超深度脫硫技術(shù)等。近年來(lái)，主要致力于太陽(yáng)能光催化制氫以及太陽(yáng)能光伏電池材料研究。

　　手性是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象，手性藥物則是手性化合物中非常重要的一個(gè)分支(手性藥物是指具有左旋或右旋對(duì)映體化學(xué)結(jié)構(gòu)的單一對(duì)映體化合物，包括光學(xué)純藥品、光學(xué)純農(nóng)業(yè)化學(xué)品及其他光學(xué)純產(chǎn)品與中間體)。手性藥物的研究目前已成為國(guó)際新藥研究的新方向之一，近十多年來(lái)國(guó)際公布上市的重磅藥物中超過(guò)70%是手性藥物。世界各國(guó)對(duì)于手性藥物上市的手性對(duì)映體藥效的要求極其嚴(yán)格，因此，手性中間體及手性藥物的結(jié)果鑒定具有著“非同一般”的重要性。

　　分子手性的鑒定方法有HPLC、NMR等經(jīng)驗(yàn)方法，也有XRD以及手性光譜等非經(jīng)驗(yàn)方法。手性拉曼光譜(ROA)的首次實(shí)驗(yàn)報(bào)道見(jiàn)于1972年。手性拉曼光譜(ROA)法用于手性結(jié)構(gòu)檢定具有立體結(jié)構(gòu)敏感且響應(yīng)時(shí)間短(相對(duì)于NMR)、可進(jìn)行水溶液體系中手性分子構(gòu)象測(cè)定、鑒定手性分子絕對(duì)構(gòu)型而無(wú)需結(jié)晶、檢測(cè)對(duì)映體過(guò)量值而無(wú)需手性分離等潛在優(yōu)勢(shì)。但是，手性拉曼光譜也尤其弱勢(shì)的地方，如，拉曼散射的信號(hào)非常弱，手性拉曼的信號(hào)強(qiáng)度是其千分之一或者更弱。所以，直到2003年，第一臺(tái)商品化的手性拉曼光譜儀才面世(美國(guó)，BioTools公司)。

　　而李燦院士團(tuán)隊(duì)于1997年成功研制出我國(guó)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紫外拉曼光譜儀，解決了國(guó)際拉曼光譜領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的熒光干擾問(wèn)題，并在國(guó)際上較早將其應(yīng)用于催化及材料科學(xué)的研究。獲得了國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)。通過(guò)紫外共振拉曼光譜首次獲得了鈦硅分子篩(TS-1)中有關(guān)骨架鈦物種存在的直接證據(jù)。建立了鑒定微孔和中孔分子篩骨架中過(guò)渡金屬雜原子的拉曼光譜研究方法，這一方法已被國(guó)際催化界認(rèn)為是一種可靠的雜原子表征方法。2004年李燦院士團(tuán)隊(duì)又研制成功紫外可見(jiàn)全波段共振拉曼光譜議，使我國(guó)在拉曼光譜的催化表征研究方面繼續(xù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。2008年，李燦研究組與卓立漢光儀器公司合作，開(kāi)始將紫外拉曼光譜儀產(chǎn)業(yè)化。

　　2012年李燦院士團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了基金委國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專(zhuān)項(xiàng)“電場(chǎng)、磁場(chǎng)調(diào)制的短波長(zhǎng)手性拉曼光譜儀研制”。在研制過(guò)程中關(guān)于短波長(zhǎng)的選擇，李燦院士報(bào)告中介紹到，既要避開(kāi)有機(jī)分子的熒光干擾(>450nm)，還要躲開(kāi)電子態(tài)吸收(<300nm)，同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)450nm左右的波長(zhǎng)可達(dá)到實(shí)測(cè)信號(hào)的最大化;這時(shí)，市面上正好出現(xiàn)了高質(zhì)量的457nm激光器，所以，團(tuán)隊(duì)選擇了457nm短波長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)幾年時(shí)間的研制工作，2017年李燦院士團(tuán)隊(duì)研制成功了新一代短波長(zhǎng)(457nm)手性拉曼光譜儀，靈敏度得到了大幅度提高。

　　報(bào)告的最后，李燦院士介紹了短波長(zhǎng)(457nm)手性拉曼光譜技術(shù)在氨基酸、蛋白、糖、核酸等的水溶液以及藥物中間體、藥物分子等的有機(jī)溶劑條件下的應(yīng)用研究，解決了該領(lǐng)域中的一些關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

　　手性拉曼光譜是對(duì)手性分子絕對(duì)構(gòu)型研究的現(xiàn)代光譜新技術(shù)，被認(rèn)為將是繼X射線晶體衍射和核磁共振技術(shù)之后，研究生物手性大分子的又一重大技術(shù)。由于手性拉曼光譜可用于水相和生命體中手性分子的研究，能原位顯示生命大分子結(jié)構(gòu)及其變化，將在手性催化和生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。但由于手性拉曼光譜信號(hào)很弱，國(guó)際上只有為數(shù)不多的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室從事手性拉曼光譜的研究工作，之前國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有實(shí)驗(yàn)研究的報(bào)道。

　　(原文標(biāo)題：李燦院士：成功研制第一臺(tái)457nm短波長(zhǎng)手性拉曼光譜儀)

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