Cataliză de pionierat: Chimiștii decriptează cele mai bune diferențe de molecule!

Cataliză de pionierat: Chimiștii decriptează cele mai bune diferențe de molecule!

Chemnitz, Deutschland - O echipă de cercetare a tu Chemnitz , sub conducerea prof. Dr. Johannes Teichert și prof. Dr. Martin Breugst a publicat rezultate semnificative pe subiectul „locației”. Această lucrare a apărut în renumitul „Journal of the American Chemical Society” din 3 ianuarie 2025. Locația -cataliză selectivă permite locuri reactive foarte similare în molecule, ceea ce este deosebit de important în cercetarea activă a ingredientelor.

Una dintre cele mai mari provocări în reproducerea reacțiilor selective de locație, cum ar fi cele care apar în natură, constă în utilizarea catalizatorilor prietenoși umani, care adesea au o potrivire inadecvată. Această problemă este atenuată de inspirația din natură, întrucât enzimele sunt capabile să efectueze precis reacții selective de locație.

Dezvoltare inovatoare a catalizatorului

În cercetările actuale, a fost utilizat un catalizator bifuncțional, care constă din două subunități reactive. O subunitate este responsabilă pentru recunoașterea în mijlocul, în timp ce cealaltă preia implementarea reducerii. Eficacitatea acestui catalizator depinde foarte mult de proximitatea spațială a celor două subunități. Pentru prima dată, acest catalizator poate distinge între în mod structural în mijlocul - un progres semnificativ, deoarece niciun alt catalizator nu este capabil în prezent să facă această diferențiere.

„privilegiata în mijlocul” identificată include molecule care sunt preferate de catalizator. În timp ce acestea sunt puse în aplicare rapid, reacția „în mijlocul non-privilegate” este fie foarte lentă, fie deloc. Calculele mecanice cuantice susțin înțelegerea acestei selecții rare a locației, care subliniază în continuare lucrările de cercetare.

aplicații și perspective viitoare

Cunoașterea TU Chemnitz oferă aplicații promițătoare în cercetarea ingredientelor active și chimie durabilă. Amida nu sunt doar blocuri importante în sinteza medicamentelor, ci și în producerea de materiale. Cercetările viitoare ar trebui să se concentreze pe producția simplificată de molecule complexe biologic active și pe reciclarea eficientă a materialelor plastice.

Pe lângă Tu Chemnitz, alte instituții se ocupă și de dezvoltarea ulterioară a proceselor de cataliză. De exemplu, Centrul pentru Bioinformatică și Biotehnologie și Universitatea tehnică din Munchen În utilizarea materiilor prime regenerabile prin intermediul unor cascade enzime specifice. Aceste abordări urmăresc să producă platformă și substanțe chimice fine din zahăr sau alte molecule din materii prime regenerabile.

O cataliză multi-enzimă este adesea folosită în aceste metode moderne. Această tehnică permite utilizarea simultană a mai multor enzime fără a fi nevoie să izoleze produsele intermediare, ceea ce face ca procesul să fie mai rapid și mai eficient. Mai mult, este utilizată optimizarea enzimelor și a metodelor analitice pentru a îmbunătăți performanța și proprietatea catalizatorilor.

Evoluțiile în cataliză și biocataliză arată că soluțiile inovatoare sunt dezvoltate pentru provocări în chimie și științele materialelor. Cu rezultatele studiilor actuale, cercetarea este acum într -un punct interesant în care durabilitatea și eficiența merg mână în mână.