Šviesa kaip katalizatorius: organinėje chemijoje atrasti nauji keliai!

Šviesa kaip katalizatorius: organinėje chemijoje atrasti nauji keliai!

Dr. Ryan Gilmour ir prof. dr. Johannes Neugebauer vadovaujama tyrimų grupė atvėrė naują enantioselektyviojo aliuminio pardavimo katalizatoriaus taikymo sritį. Dabartiniame tyrime, paskelbtame žinomame žurnale Gamtos chemija paskelbta, pranešama, kad šis katalizatorius pirmą kartą naudojamas kataliziniam šviesos energijos perdavimui, dar žinomam kaip energijos perdavimo katalizė. Tai yra svarbus žingsnis organinės chemijos srityje.

Organinė chemija yra labai svarbi kuriant vaistus ir agrocheminius produktus. Chemikai nenuilstamai dirba kurdami veiksmingas funkcines molekules. Katalizė laikoma pagrindine efektyvaus socialiai svarbių molekulių gamybos technologija. Katalizatoriai skatina chemines reakcijas, patys nesinaudodami, todėl šie procesai yra tvaresni ir draugiškesni aplinkai.

Fokusuojama enantioselektyvi katalizė

Pagrindinė tyrimo tema yra enantioselektyvi katalizė, nagrinėjanti enantiomeriškai grynų cheminių junginių gamybą iš prochiralinių pradinių medžiagų. Šis metodas reikalauja naudoti chiralinius katalizatorius, kad prochiraliniai substratai būtų paverčiami enantiomerų turtingais produktais. Šių procesų efektyvumą labai lemia pereinamosios būsenos, kurioje sąveikauja katalizatorius ir substratas, stabilumas. Vikipedija paaiškina, kad patys chiraliniai ir enantiopiniai junginiai gali veikti kaip katalizatoriai.

Dabartiniai tyrimai rodo, kad ankstesni enantioselektyvūs katalizatoriai pirmiausia remiasi terminiu aktyvavimu. Mokslininkų naujoviškas požiūris į šviesos, kaip alternatyvios aktyvinimo strategijos, naudojimą iki šiol buvo mažai ištirtas. Atrastas aliuminio katalizatorius pabrėžia šviesa valdomų reakcijų potencialą ir rodo skirtingą reaktyvumą, kuris taikomas tiek terminėms, tiek šviesos valdomoms sąlygoms.

Svarba cheminiams tyrimams

Cheminiai tyrimai, skirti tokioms sritims kaip sveikata, energetika, aplinka ir ekonomika, šiuolaikinėje visuomenėje atlieka nepakeičiamą vaidmenį. Garsiai katalizė.de Cheminė sintezė yra pagrindinė junginių, vaistų ir agrocheminių medžiagų gamybos dalis. Siekiama vieno tikslo: kurti tvaresnius procesus naudojant atsinaujinančias žaliavas. Daugiau nei 80 % visame pasaulyje gaminamų cheminių medžiagų priklauso nuo katalizinių procesų.

Naujų privilegijuotų chiralinių fotokatalizatorių identifikavimas, kaip aprašyta dabartiniame tyrime, labai prisideda prie fotocheminio selektyvumo-universalumo paradokso sprendimo. Ankstesni enantioselektyviosios katalizės pokyčiai, tokie kaip Monsanto procesas L-DOPA gamybai, rodo šių technologijų svarbą pramonėje ir susijusius iššūkius atskiriant katalizatorius nuo reakcijos mišinių.

Su šiais įdomiais rezultatais mokslininkai nustato naujus cheminės katalizės standartus ir atnaujina dialogą dėl šviesos, kaip katalizatoriaus aktyvinimo metodo, naudojimo. Atskyrimo prieštaravimų slopinimas ir katalizinio efektyvumo gerinimas galiausiai gali paskatinti sukurti „idealius“ katalizatorius, kurie įgalintų aplinkai nekenksmingą sintezę.