努力工作,快乐生活!
一种全新化学反应完全颠覆了传统反应中先破坏最弱化学键的模式,而先朝最强的化学键“开刀”,并可以在化学合成中形成全新的中间体。这一颠覆传统的化学反应模式证明,化学家们完全可以开创性地获得常规方法无法企及的一些化合物。相关论文发表在《美国化学协会杂志》上。
美国普林斯顿大学的研究人员选用催化剂对系统,通过两种催化剂的协同作用,首先断开了质子偶合电子转移反应(PCET)中分子内的最强化学键:氮—氢键(N-H)。许多重要的生物系统比如光合作用系统和呼吸系统,都是利用PCET来破坏化学强键。由于现在还无法得知PCET中都有哪些催化剂,这一原理在合成新分子中还没有得到推广。
据物理学家组织网报道,研究人员选用了一个简单的数学公式,这个公式能帮他们精确算出任何一对催化剂协同作用时断开的最强化学键强度,他们将其命名为“有效键强值”。
研究人员在实验室验证了这一公式的高效:有效键强值与反应效率之间存在严重相关性。当有效键强值比氮—氢键强度值高或者低时,中间体产量会很低;而当这两个数值相同时,就会获得非常高的中间体产量。
论文主要作者吉尔伯特·蔡成功找到了这对神奇的催化剂系统,并深入研究了这一催化剂对的作用机理。他发现,其中的催化剂磷酸二丁酯最先启动化学反应,它能将氮—氢键中的氢原子不断拉开,让氮—氢键越来越长,从而逐渐变弱;另一种催化剂金属铱复合物靶向作用弱化后的氮—氢键,从化学键的电子对中“拽”走一个电子,将化学键从中间切断。
氮—氢键断开后,获得的氮中间体非常活跃,可与碳结合形成碳—氮键,产生结构更复杂的化学产物。新研究在没有发现PCET催化剂真面目的情况下,提供了研发全新化学反应的平台,甚至能开创更大的价值。
领导这一研究的化学副教授罗伯特·劳勒斯表示,这一理念将开启全新的化学领域。
[来源:科技日报]
版权与免责声明:
① 凡本网注明"来源:仪器信息网"的所有作品,版权均属于仪器信息网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。
② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为默认仪器信息网有权转载。
谢谢您的赞赏,您的鼓励是我前进的动力~
打赏失败了~
评论成功+4积分
评论成功,积分获取达到限制
投票成功~
投票失败了~