science >> Wetenschap >  >> Chemie

Katalysatoren zoals een pincet gebruiken om één enantiomeer uit een gespiegeld paar te selecteren

Banik et al. laten zien dat een verbinding die waterstofbruggen maakt aan een Lewis-zuur een actieve katalysator creëert. Een voorbeeld van een cycloadditiereactie is afgebeeld. Tf, triflaat; t-Bu, tert-butyl; Mij, methyl; R, alkyl. Krediet:(c) 2017 A. Kitterman/ Wetenschap

(Phys.org) - Een team van onderzoekers van de Harvard University heeft een katalytische techniek ontwikkeld waarmee een enkele enantiomeer (spiegelbeeld-isomeren) kan worden geselecteerd bij het kiezen tussen een van de twee gespiegelde mogelijkheden. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun techniek en de mogelijke manieren waarop deze kan worden gebruikt. Anita Mattson van het Worcester Polytechnic Institute biedt een Perspectiefstuk over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer, samen met een bespreking van waarom dergelijk werk belangrijk is.

Zoals Mattson opmerkt, het gebruik van een katalysator om gewenste moleculen te synthetiseren is een essentieel onderdeel geworden van moderne productieprocessen - ongeveer 90 procent van al dergelijke reacties is afhankelijk van een katalysator, ze zegt. Zoals ze ook opmerkt, katalytische methoden voor het maken van chirale moleculen in de vorm van spiegelbeeldisomeren zijn ook erg belangrijk geworden in toepassingen zoals het maken van farmaceutische medicijnen of chemicaliën voor gebruik in de landbouw. Maar, zoals ze verder opmerkt, best vaak, slechts één van de resulterende moleculen van het paar is gewenst (omdat ze normaal niet hetzelfde zijn, biologisch gezien) - dus onderzoekers hebben een middel nodig om alleen het middel te selecteren dat nodig is. In deze nieuwe poging het team van Harvard heeft zo'n techniek ontwikkeld.

In hun aanpak het team gebruikte moleculaire katalysatoren met twee dicht op elkaar staande stikstof-waterstofgroepen als een soort miniatuurpincet, vergrendelen (door een koolstofmidden te activeren) op een vertrekkende groep (met behulp van dubbele waterstofbinding) om ze weg te plukken, ongewenst materiaal achterlaten. Het resultaat was een ionenpaar dat bevooroordeeld was ten gunste van degene die gewenst was op basis van de vorm van de katalysator. De groep meldt dat ze hun techniek hebben gebruikt om een ​​Lewis-zuur-co-katalysator te activeren die een vertrekkende groep uit silicium trok in plaats van koolstof. Ze suggereren dat hun techniek beter is om reacties op gang te brengen waarbij zwakkere vertrekkende groepen op koolstof betrokken zijn. Mattson suggereert dat de nieuwe techniek door andere onderzoekers zou kunnen worden gebruikt om te helpen bij de ontdekking van nieuwe katalysatorcombinaties, misschien leidend tot nieuwe complexe moleculaire producten.

© 2017 Fys.org