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当前人们的衣食住行都与过去两个世纪里合成化学的发展密不可分，我们改造自然所使用的各种材料，对抗自身疾病所使用的药物，甚至保证农作物产量所需要的农药都离不开合成化学。从这个角度来说，合成化学是一门通过合理、高效地利用自然界中可得的物质去创造新的、自然界中没有的物质，从而发现新功能并造福人类社会的学科。创造新物质是合成化学的手段，通过新物质实现新功能是这门学科的真正使命。而如何通过简单、高效的方法，按需连接、组合原有物质并完成合成反应，就是我们一直迫切希望解决的难题。
自然是合成化学家最好的老师。生命的核心物质——脱氧核糖核酸（DNA）——只使用了非常有限的合成砌块（就像用一块块积木堆砌成各种物体与形状），即4种核苷酸和20种标准氨基酸，却“合成”、进化出了人类无法想象的复杂生命。这个合成过程所显示出的“模块化的连接模式”和“极为高效的连接反应”，给合成化学的发展带来了新的灵感。在分子合成中，能不能也使用这种带有模块化特征和标准接口的简单办法？美国斯克利普斯研究所的沙普利斯教授在1999年提出了“点击化学”（click chemistry）的概念，他认为，合成化学家应该专注于寻找和使用简单、直接的连接方式，使用少数的、效率极高的、高度专一的化学反应，模块化连接砌块分子能够帮助大家更直接地实现分子功能 [1] 。
可得性、连接性、反应性是合成化学的关键问题
为了解决在模块化链接分子砌块时化学家面临的重要合成科学问题，沙普利斯教授提出了“点击化学”的概念。他认为完美的模块化合成方式应像汽车座椅上的安全带搭扣一样左右对应，精确插入相应的卡口，弹簧“咔嗒”一声锁紧，牢固连接瞬间完成，左右中间不容错位。因为给安全带扣搭扣这一动作过程隐喻的意象，沙普利斯和他夫人为这一类型的化学反应取名为“click chemistry”，直译成中文时出现了偏差，被错误地翻译为“点击化学”。其实这是一个关于文化差异的翻译失误。
这一概念很快得到了科学家们的认可。2002年，沙普利斯小组 [2] 和丹麦的梅尔达尔小组 [3] 分别独立报道了一个很有意思的化学反应：他们发现端炔官能团和叠氮官能团能够在一价铜催化剂的催化下发生一种环加成反应，得到一类具有1，4取代的1，2，3—三氮唑结构的化合物，该反应就是如今化学家们都熟知的CuAAC反应。
一价铜催化下端炔与叠氮的环加成反应（CuAAC）
虽然有机化学反应种类繁多，但在所有已知的反应性能当中，CuAAC反应显得尤其独特。发生CuAAC反应的两种官能团在大自然中极为罕见，尽管两个官能团都蕴藏着巨大的能量，它们却同时在动力学上具有相当高的化学稳定性，甚至分别作为药效官能团出现在了市面上。端炔基团出现在常用的口服避孕药物炔雌醇中，叠氮基团是第一种抗艾滋病药物齐多夫定的重要药效官能团。即便它们拥有如此高的稳定性，只要碰到一价铜催化，两个官能团就立即发生反应，哪怕是在底物浓度很低的情况下，或在各种不同的有机溶剂，甚至是水相或复杂的细胞液成分中，都能高效反应且反应趋势极高。无溶剂时，将一价铜盐直接加入叠氮和端炔分子混合物，甚至有可能引发爆炸。
CuAAC反应引起了与合成化学相关的几乎所有学科的高度关注，迅速成了点击化学的标志性反应，其在材料化学、药物化学、化学生物学等学科中已经获得广泛应用。相比其他化学反应，点击化学反应在复杂环境下具有高度的可预测性，在众多交叉学科中已经取得广泛应用。极高的反应趋势和接近正交的反应性是点击化学反应成功的原因。