UW-Madison химиктері электрон тасымалы селективтілігінің көпжылдық ережесін бұзды
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Висконсин-Мэдисон университетінің химиктері электрондарды тікелей ерітіндіге шығаратын катализатор жасап, химиялық реакцияларда қандай молекулалар электрон алатыны туралы көпжылдық ережені бұзды. 9 тамызда Nature журналында жарияланған нәтижелер бірэлектронды тасымалдың іргелі шектеуін жеңіп, бұрын мүмкін болмаған біріктіру реакцияларына жол ашуы мүмкін. Зерттеуге Колорадо штаты университеті мен Боулдердегі Колорадо университетінің ғалымдары қатысты.
Еркін электрондар катализаторы
Зерттеу тобы электрондарды кәдімгі химиялық әрекеттесулер арқылы емес, тікелей еріткішке шығаратын катализатор жасады. «Біздің катализатор басқаша жұмыс істейді — ол электронды тікелей ерітіндіге лақтырады», — деп түсіндірді зерттеуді басқарған UW-Madison химия профессоры Закари Уикенс. Оның айтуынша, бұл тәсіл «электрондардың ең агрессивті көзін» береді, себебі ерітіндідегі еркін электрондар тұрақсыз және бірден қай молекулаларға қосылуды іздейді. Жұмыс Колорадо штаты университеті мен Боулдердегі Колорадо университетінің ғалымдарымен бірлесіп орындалды.
Селективтілікті айналып өту
Бірэлектронды тасымалда электрон әдетте тотықсыздану оңайырақ молекулаға өтеді, бұл химиктерге реакцияны басқа өнімдерге бағыттауға кедергі жасайды. Еркін электрондар әдісі бұл шектеуді айналып өтеді. «Ерітіндіде еркін жүзетін электроннан артық ештеңе жоқ», — деді Уикенс, электрон кездескен бірінші молекулаға оның тотықсыздану потенциалына қарамай қосылатынын түсіндіріп. Колорадодағы команданың есептеу зерттеулері катализатордың бірегей механизмі кәдімгі термодинамикалық артықшылықтарды жойып, барлық молекулалардың мүмкіндіктерін теңестіретінін көрсетті. Бұл энергетикалық кедергілерге байланысты бұрын мүмкін болмаған реакциялардың жүруіне мүмкіндік береді.
Реакциялардың жаңа мүмкіндіктері
Nature журналындағы мақалаға сәйкес, әдіс бұрын қол жетпейтін кең ауқымды біріктіру реакцияларына жол ашады. Әлеуетті қолдану салаларына күрделі фармацевтикалық препараттар, озық материалдар және биологиялық процестерге еліктейтін молекулалар синтезі кіреді. Команда бірнеше субстрат жұбында әдісті көрсетіп, селективтіліктің тұрақты өзгеруін көрсетті. «Бұл стратегия молекулаларды құрудың түбегейлі жаңа жолдарын ашады», — деді Уикенс. Бұл жұмыс классикалық тотығу-тотықсыздану селективтілік ережелерінен тыс электрон тасымалы реакцияларын жобалау тәсілдеріндегі өзгерісті білдіреді.
Бұдан әрі
UW-Madison командасы катализатордың басқа молекулалар кластары мен реакция түрлеріне жарамдылығын зерттеуді жоспарлап отыр. Әдісті өнеркәсіптік қолданысқа кеңейту мүмкіндігі және басқа зерттеу топтарының еркін электрондар тәсілін қаншалықты жылдам енгізетіні әзірге белгісіз.
1 дереккөз
UW-Madison химиктері электрон тасымалы селективтілігінің көпжылдық ережесін бұзды
