Пионерска катализа: Химиците дешифрират най -добрите разлики в молекулата!

Пионерска катализа: Химиците дешифрират най -добрите разлики в молекулата!

Chemnitz, Deutschland - A research team of the TU Chemnitz , under the direction of Prof. Dr. Johannes Teichert and Prof. Dr. Martin Breugst has published significant results on the subject of "location -selective catalysis". Тази работа се появи в известния „Списание на Американското химическо дружество“ на 3 януари, 2025 г. Селективната катализа на местоположението дава възможност за много сходни реактивни места в молекулите, което е особено важно при активните съставки на съставките.

Едно от най -големите предизвикателства при възпроизвеждането на местоположението -селективните реакции, като тези, които се срещат в природата, се състои в използването на човешки -приятелски настроени катализатори, които често имат неадекватно прилягане. Този проблем се облекчава от вдъхновението от природата, тъй като ензимите са в състояние да извършват точно селективни реакции на местоположението.

Иновативна разработка на катализатор

В настоящите изследвания е използван бифункционален катализатор, който се състои от две реактивни субединици. Едната субединица е отговорна за разпознаването на фона, докато другата поема изпълнението на намалението. Ефективността на този катализатор зависи до голяма степен от пространствената близост на двете субединици. За първи път този катализатор може да прави разлика между структурно свързан амиден - значителен напредък, тъй като в момента никой друг катализатор не е в състояние да направи тази диференциация.

Идентифицираният "привилегирован амиден" включва молекули, които са предпочитани от катализатора. Въпреки че те се прилагат бързо, реакцията на „непривилегированите AMID“ е или много бавна, или изобщо. Квантовите механични изчисления подкрепят разбирането на тази рядка селективност на местоположението, което допълнително подчертава изследователската работа.

Приложения и бъдещи перспективи

Познаването на Tu Chemnitz предлага обещаващи приложения в изследване на активни съставки и устойчива химия. Амидът са не само важни градивни елементи в синтеза на лекарствени продукти, но и в производството на материали. Бъдещите изследвания трябва да се съсредоточат върху опростеното производство на сложни биологично активни молекули и върху ефективно рециклиране на пластмаси.

В допълнение към Tu Chemnitz, други институции също се занимават с по -нататъшното развитие на процесите на катализа. Например, Център за биоинформатика и биотехнология и Технически университет в Мюнхен При използването на възобновяеми суровини чрез специфични ензимни каскади. Тези подходи имат за цел да произвеждат платформа и фини химикали от захар или други молекули от възобновяеми суровини.

В тези съвременни методи често се използва мултинзимна катализа. Тази техника дава възможност за едновременна употреба на няколко ензима, без да се налага да се изолират междинните продукти, което прави процеса по -бърз и по -ефективен. Освен това, оптимизирането на ензимите и аналитичните методи се използва за подобряване на производителността и свойството на катализаторите.

Развитието на катализа и биокатализата показва, че са разработени иновативни решения за предизвикателства в химията и материалните науки. С резултатите от настоящите проучвания, сега изследванията са във вълнуващ момент, в който устойчивостта и ефективността вървят ръка за ръка.