机器的崛起

合成化学家是一群富有创造力的人，我们经常把我们的科学视为一种艺术形式。谁能反对经典合成器分享那种通常被认为是伟大艺术家的鼓舞人心的洞察力和优雅?不是我。

不幸的是，认为自己是艺术家可能会让我们更加相信自己的能力是独一无二的。化学合成的潜在价值应该迫使我们让它更容易获得。随着人工智能的到来，我是接受这个想法药物研发等应用科学领域的综合规划最终将被大量数字化，而药物化学家的技能也将随之发展。另一方面，当涉及到实践化学时，我们也需要放弃手工元素。我们都知道有些人有一双神奇的手，当其他人都在70%的范围内挣扎时，他总是能得到完美的选择性。不幸的是，这些差异限制了综合的广泛应用，只是突出了我们还没有把我们的科学搞清楚。

幸运的是，人们的情绪正在改变，朝着“民主化“化学合成”(如果不是研究的话!)一个例子是'Chemputer由英国格拉斯哥大学的李·克罗宁团队建造。另一个是由Jeffrey Bode、Benedikt Wanner和他们在瑞士联邦理工学院(ETH)的团队在Zürich创建的基于胶囊的合成单元。¹它就像一个现代的咖啡机:装满反应物和溶剂，放入你选择的试剂胶囊，按下启动键，等待提纯的化合物。其中包含的化学成分并不新鲜，对药物化学家来说是一颗苦药丸:博德的SnAP(锡胺协议)试剂²在提供取代饱和杂环(图1)，但烷基锡基前体是一个真正的危险信号。安全在一定程度上起了作用，但真正的魔鬼是清除锡废料的困难和它在检测中造成的严重破坏。

自清洁和全封闭式反应堆由触摸屏操作。操作人员只需加入起始醛和溶剂，再加入由四个墨盒组成的反应胶囊。墨盒包含SnAP试剂的亚胺磷烷衍生物，Cu(OTf)2和2,6-三氟化镥催化剂，通过熔块分离，以及离子交换和硅胶净化墨盒。机器的实验操作指令是通过胶囊上的射频识别(RFID)芯片编程的，以尽量减少设置错误。

按下go键，机器就自动运转起来。首先，亚胺是通过循环醛通过SnAP筒。循环之后，将溶液穿过催化剂筒。该产品通过二氧化硅过滤，并通过离子交换纯化，得到的产品纯度通常高于90%，根据论文，最终产品中的锡含量<5%。不幸的是，这比我想要的药用材料中的锡多得多。

虽然这种特殊的台式反应器本身不太可能彻底改变合成，但它是一个重要的证明，化学可以在标准化的即插即用设备中实现自动化。封闭的机器和密封的墨盒有主要的安全好处，因为它消除了检查和净化的需要——可以说是合成化学中最复杂的方面。由于RFID芯片消除了设置错误，该系统可以真正使非专家有效地使用合成。虽然综合本身很重要，但它的真正价值在于促进更广泛的科学。自动化和人工智能正在将人类工作的影响提升到一个新的水平。

到目前为止，机器的有限通用性(两个反应)限制了它在更传统的合成实验室的影响，但我们不应该忽视它。标准化我们的流程对于确保效率很重要，自动化这些流程在安全和高质量数据生成方面有额外的好处。在20世纪90年代和21世纪初，自动合成在炒作的巅峰时期的回顾性失败是一个重大挫折，并使保守的化学家对回到失败的方法保持警惕，即使吸取了教训，技术已经被取代。我们也不必害怕自动化——化学家的价值不在于称量、搅拌和摇动，而在于思考。我们都知道，短期内没有机器人能从泡沫含水污泥中提取分子。我欢迎机器的崛起!