211service.com
Katalizatorius katarsis
Šių metų Nobelio chemijos premijos laureatai, paskelbti trečiadienį, spalio 5 d., atrado katalizatorius naujam elegantiškam organinių molekulių kūrimo būdui. Jų darbas atvėrė galimybę sukurti daugybę tiksliai sureguliuotų katalizatorių, skirtų molekulėms, kurių anksčiau nebuvo įmanoma pagaminti, arba reikėjo ilgos sintezės etapų serijos.
1971 m. Yves'as Chauvinas, atlikęs novatorišką tyrimą Institut Francais du Petrole, pasiūlė mechanizmą, paaiškinantį paslaptingas reakcijas, kurias naftos kompanijų chemikai stebėjo dešimtmečius: nors produktai, įskaitant įprasto plastiko pirmtaką, buvo žinomi. , reakcijų chemija nebuvo žinoma.
Prireikė Richardo Schrocko iš MIT (spustelėkite čia norėdami pamatyti Schrock), kito šių metų premijos laureato, darbo, kad patvirtintų, jog Chauvin buvo teisus. Schrock pagamino metalo-anglies katalizatorius, kurie išskirdavo molekules su stipriomis dvigubomis jungtimis ir jas vėl surinkdavo.
Dėl jo darbo chemikai dabar žino ne tik, kaip šie katalizatoriai veikia, bet ir tai, kad juos galima sureguliuoti, kad būtų sukurti skirtingi produktai, keičiant atomų išdėstymą aplink katalizatoriaus šerdį. Kadangi galimi tiek daug metalų ir aplinkinių atomų derinių, Schrocko darbas chemikams atvėrė galimybių perspektyvą.
Tai buvo labai įdomu, sako Guillermo Bazan, Schrock laboratorijos absolventas 1990 m., kuris pirmą kartą pamatė įrodymus, kad jie turi reikalingą katalizatorių. Bazanas, dabar Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje organinės chemijos profesorius, 20 minučių sėdėjo nustebęs ir žiūrėjo į piką, rodantį, kad MIT mokslininkams pasisekė. Jis buvo baigęs ilgą projektą, bet prisimena galvodamas: „Nuo ko pradėti?“ Kadangi turėjome tiek daug dalykų, kuriuos galėjome padaryti.
Katalizatorius, kuriame buvo naudojamas metalas molibdenas, buvo aprašytas 1990 m. Po dvejų metų kitas Caltech chemikas Robertas Grubbsas, trečiasis premijos laureatas, sukūrė katalizatorių, naudodamas rutenį. Nors ir ne tokia aktyvi kaip Schrock, Grubbs versija gali būti naudojama kasdienėmis sąlygomis. Dėl patogumo Grubb katalizatoriai buvo plačiai naudojami.
Katalizatoriai, gauti iš jų tyrimų, tapo dominuojančiais daugelyje chemijos sričių, sako Amiras Hoveyda, Bostono koledžo chemijos profesorius. Tačiau Hoveyda teigia, kad technologijos pritaikymas nėra įgyvendintas net 5–10 procentų.
Vis dėlto daug vertingų junginių, įskaitant galimus vaistus nuo hepatito C, grybelinių infekcijų, gripo ir AIDS, yra tiesiogiai atsekami iš šių metų trijų chemijos nobelistų darbų. Iš tiesų, mažiausiai du vaistai, kuriuose naudojami tokie katalizatoriai, dabar yra vėlyvojo žmogaus bandymų stadijoje.
Reakcijos, įmanomos naudojant katalizatorius, taip pat gali būti naudojamos gaminant pažangius plastikus, tokius kaip elektrai laidžiai polimerai.
Daugeliui reakcijų Schrock ir Grubbs pagaminti katalizatoriai paskatino daug efektyvesnius sintetinius procesus. Tai yra švariausios reakcijos, su kuriomis galite susidoroti, sako Sarah Dolman, neseniai baigusi Schrock grupę, dabar dirbanti farmacijos įmonėje Merck Frosst, įsikūrusioje Kirklande, Kanadoje.
Nors šie katalizatoriai įrodė savo praktinę vertę ir žada daug daugiau pritaikymo būdų, Schrock pabrėžia, kad visa ši pažanga atsirado dėl to, kad mokslininkams buvo leista patenkinti savo smalsumą. Šie pirminiai atradimai buvo pagrindinių tyrimų rezultatas, aš nežinojau, kur jis nukeliaus, sakė Schrockas.