Pionirska kataliza: Kemičari dešifriraju najbolje razlike u molekuli!

Pionirska kataliza: Kemičari dešifriraju najbolje razlike u molekuli!

Chemnitz, Deutschland - Istraživački tim tu chemnitz , pod pravcem prof. Dr. Johannesa Teichert -a. Objavio je "dr. Martin Breugststst. Ovaj se rad pojavio u poznatom "Journal of the American Chemical Society" 3. siječnja, 2025. godine. Položaj -selektivna kataliza omogućava vrlo slična reaktivna mjesta u molekulama, što je posebno važno u istraživanju aktivnih sastojaka.

Jedan od najvećih izazova u repliciranju lokacija -selektivnih reakcija, poput onih koje se događaju u prirodi, sastoji se u korištenju ljudskih katalizatora, koji često imaju neadekvatno. Ovaj je problem ublažen inspiracijom iz prirode, budući da su enzimi u stanju provesti točno lokacije -selektivne reakcije.

Inovativni razvoj katalizatora

U trenutnom istraživanju korišten je bifunkcionalni katalizator, koji se sastoji od dvije reaktivne podjedinice. Jedna podjedinica odgovorna je za prepoznavanje usred, dok druga preuzima provedbu smanjenja. Učinkovitost ovog katalizatora uvelike ovisi o prostornoj blizini dviju podjedinica. Ovaj katalizator po prvi put može razlikovati strukturno povezani amiden - značajan napredak, jer nijedan drugi katalizator trenutno ne može napraviti ovu diferencijaciju.

Identificirani "privilegirani amiden" uključuje molekule koje preferira katalizator. Iako se oni brzo provode, reakcija "ne-privilegiranih usred" ili je vrlo spora ili uopće. Kvantni mehanički proračuni podržavaju razumijevanje ove selektivnosti rijetke lokacije, što dodatno podvlači istraživački rad.

Prijave i buduće perspektive

Znanje o TU Chemnitz nudi obećavajuće primjene u istraživanju aktivnih sastojaka i održivu kemiju. Amid nisu samo važni građevni blokovi u sintezi ljekovitih proizvoda, već i u proizvodnji materijala. Buduća istraživanja trebala bi se usredotočiti na pojednostavljenu proizvodnju složenih biološki aktivnih molekula i na učinkovito recikliranje plastike.

Uz TU Chemnitz, i druge se institucije bave i daljnjim razvojem procesa katalize. Na primjer, Centar za bioinformatiku i biotehnologiju i Tehničko sveučilište u Münchenu U korištenju obnovljivih sirovina kroz specifične enzimske kaskade. Ovi pristupi imaju za cilj proizvesti platformu i fine kemikalije iz šećera ili drugih molekula iz obnovljivih sirovina.

U tim modernim metodama često se koristi multi-enzimska kataliza. Ova tehnika omogućuje istodobnu upotrebu nekoliko enzima bez potrebe za izoliranjem intermedijarnih proizvoda, što postupak čini bržim i učinkovitijim. Nadalje, za poboljšanje performansi i svojstva katalizatora koristi se optimizacija enzima i analitičkih metoda.

Razvoj u katalizi i biokatalizi pokazuju da su inovativna rješenja razvijena za izazove u kemiji i materijalnim znanostima. S rezultatima trenutnih studija, istraživanje je sada na uzbudljivoj točki gdje održivost i učinkovitost idu ruku pod ruku.