• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Nya katalysatorer efterliknar människosyn

    Lila lysdioder aktiverar denna nya katalysator designad på ICIQ. Kredit:Public domain

    Fotoreceptorer hos ryggradsdjur består vanligtvis av två separata färglösa delar:ett organiskt pigment och ett protein. Kombinerad, de skapar en färgstark, ljuskänslig molekyl som kallas en iminiumjon som triggar syn vid ljusexcitation. Inspirerad av denna mekanism, ett team av forskare vid Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ) skapade en ny familj av hållbara, miljövänliga katalysatorer som kan aktiveras med lila lysdioder.

    Kemiskt modifiering av den naturliga aminosyran prolin, kemister designade en uppsättning organokatalysatorer med attraktiva egenskaper. När katalysatorerna reagerar med substratet, de bildar iminiumjoner som de i näthinnan. "Denna transformation innebär en visuell färgförändring. Därför vi kan veta när mellanprodukten bildas, " förklarar Mattia Silvi, första författare till Naturkemi papper. "Sedan, vi behöver bara aktivera den med en lila lysdiod och produkten av den kemiska reaktionen kommer att vara klar om några timmar." Dessutom, katalysatorer har noggrant skräddarsytts för att inducera bildandet av enhandsisomerer av de kirala produkterna som kallas enantiomerer, som är mycket användbara för läkemedelsindustrin. I allmänhet, enstaka enantiomerer har färre biverkningar och en förbättrad terapeutisk profil.

    "Trots att det är en välkänd mekanism inom biokemi, fotoexciteringen av iminiumjoner hade ännu inte använts för att göra kirala molekyler, säger Paolo Melchiorre, ICIQ-gruppledare och ICREA-professor, som ledde studien. "Tack vare detta nya tillvägagångssätt, utlöst av synligt ljus, vi kan få produkter som var omöjliga att uppnå med traditionella termiskt aktiverade transformationer, " han lägger till.

    En annan viktig egenskap hos dessa nya katalysatorer är deras betydelse för hållbarhet. De är organiska katalysatorer, och eftersom de inte innehåller någon metall, de är mycket billigare och lättare att hantera. Förutom att undvika behovet av dyra palladium- eller ruteniumkatalysatorer, produkterna från dessa ljusutlösta reaktioner är lättare att rena. Också, dessa katalysatorer kräver inte termisk aktivering, gör det möjligt för kemister att enkelt utveckla transformationer vid omgivningstemperatur.

    Prolinderivat är bland de mest populära organokatalysatorerna inom kemi. Därav, denna nya upptäckt kan få breda konsekvenser. Att utvidga tillämpningarna av dessa katalysatorer till andra kemiska omvandlingar kan minska deras miljöpåverkan samtidigt som det ger tillgång till tidigare okända kirala molekyler.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com