底物扩展究竟多少合适:看看OL的官宣

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作为一名有机合成专业的学生,最兴奋的事情莫过于自己的课题终于筛到了最优条件,然而这只是工作的开始,接下来就要去拓展底物,也就是向审稿人证明你的方法具有一定的普适性。然而当你兴奋地与同学聊起你刚拓展的十几个底物时,却发现别人的文章动不动就几十上百个底物了!想必这种痛苦只有自己亲身经历过才能理解。

底物扩展究竟多少合适:看看OL的官宣  第1张

玩笑归玩笑,不过大家可能也慢慢发现,越来越多的文章中,底物拓展表里的化合物越做越多了,尤其是对于一个原料都要做很多步的的反应来说,这更加是一个耗时的工作。底物拓展表中的化合物是越多越好吗?如何设计一张令人满意的底物拓展表?

本月14号,《Organic Letter》期刊上线了一篇题为“On the Topic of Substrate Scope“的评论文章,作者是来自宾夕法尼亚大学的Marisa C. Kozlowski教授,同时她也是《Organic Letter》的总主编。
下面让小编带大家一起来了解一下这篇文章的内容。

1999年,《Organic Letter在线发表了第一篇方法学文章“Cycloaddition Reactions of Trimethylenemethane Radical Cation Generated from Methylenecyclopropanone Thioacetal”,在这篇自由基阳离子参与的环加成反应中,作者Eiichi Nakamura报道了10个反应中的7个底物。

底物扩展究竟多少合适:看看OL的官宣  第2张

同期文章中,也大都保持在这样一个数量范围。这种状态持续到10年代中期,2019年基于一项统计数据表明,2019年发表的有机化学方法学文章的底物拓展数量相对于2009年增加了50%,并且在最近的几年时间中,增长趋势越发显著。


底物扩展究竟多少合适:看看OL的官宣  第3张



今年98号,《Organic Letter》就底物拓展数量这一问题在Twitter社区上进行了一项民意调查。在最终的1909张投票中,有超过88%的人支持文章中展示30个以内的底物足以。

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这一结果也与主编本人的观点以及28届国际杂环化学学会上的举手投票结果基本一致。这其中就有观点认为“10-20个包含电性、位阻以及杂原子等的底物要比40多个含有甲基、乙基这种基团的底物好得多”,也有不少人给出了自己的观点,比如“真正需要的是多样性而非数量”,“10-20个底物中有一个含N-杂环(而不是噻吩或者呋喃)即可,并且含有两个左右的低收率数据来显示出局限性”。总之,压倒性的结论是:只要保证多样化,较小的底物范围是可以接受的,并且越少越好。文中还引用了一位日本评论员的观点:“最近的文章过于强调底物拓展的数量。这是否意味着每个人都在做一些他们不想做的事情?”。


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文章假想了一张底物拓展表,认为虚线上方的20个底物范围中,仅黑色的5个底物就可以概括出底物的基本特征,而蓝线画出的底物几乎没有增加更多关于位阻或电性影响的信息。作者认为虚线下方用红线画出来的结构其实是更优的底物范围,因为他们展示了空间位阻(2-甲基)、官能团兼容性(4-羟基/2-吡啶基/3-吡啶基)、羰基的反应性(酮/烷基醛/活泼羰基化合物)。


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此外本文还讨论了其它几个大家可能关心的问题:

是否需要加入药物分子或复杂中间体:并不是所有的课题组都能够负担得起一些购买复杂结构分子或者药物活性分子的费用,也不具备较为容易的获取途径,文章认为:诚然这些分子对药物方向的工作者是有帮助的,然而在这些分子在能够有较好的获取方式之前,复杂分子的展示并不是必要条件。

资源和成本:文章还提到了一个关于科研经费的观点,科研经费是应该用在40多个底物的拓展上还是一个新方法的开发上。另一位编辑的观点也指出,“因为要在处理数据上耗费更多的时间,这并不是科研人员时间的最佳利用方式!”,而数据的审查过程也令编辑人员感到巨大的压力。

失败的底物范围:关于失败的反应底物如何展示,文章中给出了一些人的观点比如 “文章中的底物应该包含可行的底物和失败底物,我们通常只看到能成功的底物,在一定程度上模糊了底物适用的范围。“我们很想知道明显缺少的底物为何没有被放进去,(比如芳基只有间位和对位取代,为什么没有展示邻位),更令人苦恼的是一些审稿人抓住这些弱点作为拒稿的理由,因此还不如不写进去。也正是这些原因,投稿人很难在文章中加入这些失败的反应底物,毕竟会担心审稿人产生一些不好的印象”。本文作者给出了建议:筛选一些反应效果不好或者不反应的例子在正文中加以展示,从而提供更丰富的信息,更多的失败底物可以在SI中用表格加以展示,这些做法将为方法的适用性提供更详实的数据参考。

审稿人:《Organic Letter》也要求审稿人在审核文章时秉承“底物多不一定好,负面结果也并不一定是坏事”的原则进行评审,如果审稿人产生了与上述原则较大的分歧时,期刊的主编也会直接与供稿人进行沟通。在展示出的一些审稿意见中,已经有审稿人提出了这个观点,认为单纯的填满一张表格,而不是展示出底物范围的多样性并不是一件很好的事情。

合理的底物范围:这一点在最近发表的文章中已经有所展示,包括本文作者在内,更多的文章选择用更少的例子展示最多的信息,通常在26-29个底物数据,少数几个不成功的例子会在SI中展示。

不过文章也提到:可能会有这样的情况,在全文性质的文章中大量的底物范围的确能够强调方法的重现性/稳定性,不同基团之间的改变所带来的微弱关系,以及为机器学习提供更多的素材。

总之:作者提到《Organic Letter》对于新方法的发现上,通常建议10-20个多样化的底物范围,包括一些未反应或者反应性差的底物,以此精简底物拓展表。这能够有效地帮助的读者了解该方法的优点和局限性,如果出现较多失败的底物,可以通过在正文中添加简短的陈述,引导读者在SI中了解更多的信息。这样不仅能够减轻文章作者、审稿人甚至出版人员的负担,也能够帮助读者更好地抓住文章的重点。
以上就是这篇评论文章的全部内容了,不知道大家看完有什么感想呢?欢迎大家在评论区进行讨论,最后祝大家科研顺利! 


Org. Lett. 2022, 24, 40, 7247–7249

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