第四色空
动漫av伊利诺伊大学开导的一种受酶启发的新式小分子催化剂能将醇和烯保执在恰到自制的距离和位置,以运动成醚,而醚是许多耗尽品和药品的要津功能因素。 图片起头:Jose Vazquez
受酶的启发,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的化学家们创造了一种催化剂,它能简化醚类化合物的合成历程,而醚类化合物是深远药物、食物、个东谈主照应居品和其他耗尽品中的紧迫因素。 这种催化剂将两种化学因素以最好的距离和标的罗列,使它们玩忽发生响应,而无需传统合成顺次往往需要的稀奇设施和数目。
在伊利诺伊大学化学教师克里斯蒂娜-怀特(M. Christina White)的诱惑下,推敲东谈主员在 Science杂志上发表了他们的推敲恶果。
怀特说:"醚短长常紧迫的分子--它们存在于万物之中--咱们的顺次如实简化了制造它们的历程,也让咱们制造出了当年无法制造的醚。咱们的灵感老是来景观当然。 酶向咱们展示了怎样更好、更简便、更高效地完成这些响应"。"
该推敲的第一作家、推敲生追究-卡斯特(Sven Kaster)说,制造醚的理思配料是一种醇和一种叫作念烯的碳氢化合物,但它们羼杂在一齐不会自行响应。 教科书上的顺次是将一个质子从乙醇等区别出来,使其发生响应,但这么会产生一种羼杂的鸡尾酒产物,必须从中索要出所需的醚。 此外,这种顺次还需要精深的因素才能产生弥散有效的乙醚,这关于复杂的宝贵因素来说并作假用。
"咱们摄取了不同的顺次来处理问题,"卡斯特说。"咱们不思活化乙醇,也不思使用精深的响应物"。
推敲东谈主员开导出了含有金属钯的自拼装小分子催化剂,这种催化剂不错裂解烯烃中碳和氢之间的键,使其与乙醇发生响应。 他们将这种催化剂定名为 SOX。 但是,只是使烯发生响应还不及以产生推敲东谈主员思要的醚。
他们从生物学中寻找灵感,推敲当然界中的酶是怎样催化复杂响应的:把响应组合放在一齐,以正确的标的进行响应。 他们制造出了一种具有特定几何表情和电子特色的 SOX 催化剂 Sven-SOX,这么活化烯和醇就能恰到自制地罗列在一齐,生成所需的醚。
"这就好比,要是两个东谈主思要牵手,他们必须牢牢靠在一齐。 但要更普通地完成这个行为,他们还必须朝向正确的标的,"怀特说。"咱们把这两种功能(接近和位置)纠合在一齐,诞生了咱们我方的自拼装'酶',但因素很简便"。
Sven-SOX 催化剂在平素的醚生成响应中齐能发达作用。 推敲东谈主员坐褥出了 130 多种醚,包括迄今死亡用其他顺次难以坐褥的复杂、重荷的醚。
"咱们的顺次的主要上风在于通用性。 咱们不错制造出许多当年莫得制造过的醚,它们可能具有新的或有效的功能,"卡斯特说。"咱们不错用特地重荷、往往很难组合在一齐的因素制造醚。 咱们的响应条目也特地顺心,正因为如斯,咱们不错容忍特地明锐的基团,在教科书顺次下,这些基团往往会发生咱们不但愿发生的响应。 另一个上风是,咱们能更高效地制造这些醚,使用更少的材料和更少的设施。 这是一个初中生就能完成的法式。"
演示该历程的视频。 辛苦起头:伊利诺伊大学香槟分校
接下来,推敲东谈主员计算探索其他小分子催化剂,这些催化剂可能具有访佛酶的特色,用于制造其他类别的化学品。 他们还将不绝探索醚响应以及怎样优化这些响应。
怀特说:"这如实突显了基础科学的紧迫性,以及小分子像酶雷同发达作用的才调。这项责任向咱们展示了今后怎样推敲野心这种催化剂,以及怎样运用酶在当然界中使用的器具。 咱们但愿将其融入畴昔的催化剂野心中,以处理化学、医学和工业中的紧迫问题。"
编译自/SciTechDaily第四色空