211service.com
Katalizatora katarse
Šī gada Nobela prēmijas ķīmijā ieguvēji, kas tika paziņoti trešdien, 5. oktobrī, atklāja katalizatorus elegantam jaunam organisko molekulu radīšanas veidam. Viņu darbs ir pavēris iespēju izmantot plašu precīzi noregulētu katalizatoru klāstu, lai izveidotu molekulas, kuras iepriekš nebija iespējams izgatavot, vai arī bija nepieciešama ilga sintēzes darbību sērija.
1971. gadā Īvs Šovins, kurš veica savu novatorisko pētījumu Institut Francais du Petrole, ierosināja mehānismu, lai izskaidrotu noslēpumainas reakcijas, kuras naftas uzņēmumu ķīmiķi bija novērojuši gadu desmitiem: lai gan produkti, tostarp parastās plastmasas prekursors, bija pazīstami. , reakciju pamatā esošā ķīmija nebija zināma.
Bija vajadzīgs Ričarda Šroka no MIT (noklikšķiniet šeit, lai redzētu Schrock), cita šī gada balvas ieguvēja, darbs, lai apstiprinātu, ka Šovinam bija taisnība. Schrock izgatavoja metāla-oglekļa katalizatorus, kas atdalīja molekulas ar spēcīgām dubultsaitēm un samontēja tās no jauna.
Pateicoties viņa darbam, ķīmiķi tagad zina ne tikai to, kā šie katalizatori darbojas, bet arī to, ka tos var noregulēt, lai radītu dažādus produktus, mainot atomu izvietojumu ap katalizatora kodolu. Tā kā ir iespējamas tik daudzas metālu un apkārtējo atomu kombinācijas, Šroka darbs ir pavēris ķīmiķu iespēju skatu.
Tas bija ļoti aizraujoši, saka Giljermo Bazans, Schrock laboratorijas absolvents 1990. gadā, kurš pirmo reizi ieraudzīja pierādījumus, ka viņiem ir vajadzīgais katalizators. Bazans, kurš tagad ir organiskās ķīmijas profesors Kalifornijas Universitātē Santabarbarā, 20 minūtes sēdēja un pārsteigts skatījās uz maksimumu, kas liecināja par MIT pētnieku panākumiem. Viņš bija pabeidzis ilgu projektu, bet atceras, ka domāja: “Ar ko mēs sāksim?” Jo mums bija tik daudz lietu, ko mēs varētu darīt.
Katalizators, kurā tika izmantots metāla molibdēns, tika aprakstīts 1990. gada dokumentā. Divus gadus vēlāk cits ķīmiķis Roberts Grubbs uzņēmumā Caltech, trešais balvas ieguvējs, izveidoja katalizatoru, izmantojot rutēniju. Lai gan Grubbs versija nav tik aktīva kā Schrock, to varētu izmantot ikdienas apstākļos. Grubb katalizatoru ērtības ir izraisījušas plašu izmantošanu.
Viņu pētījumu rezultātā iegūtie katalizatori ir kļuvuši dominējoši daudzās ķīmijas jomās, saka Amirs Hoveida, Bostonas koledžas ķīmijas profesors. Tomēr Hoveyda saka, ka tehnoloģijas pielietojums nav realizēts pat 5–10 procentu apmērā.
Tomēr daudzi vērtīgi savienojumi, tostarp potenciālās zāles pret C hepatītu, sēnīšu infekcijām, gripu un AIDS, ir tieši izsekojamas no šī gada trīs ķīmijas nobelistu darba. Patiešām, vismaz divas zāles, kurās izmanto šāda veida katalizatorus, tagad tiek pētītas vēlīnā stadijā.
Reakcijas, kas ir iespējamas ar katalizatoriem, var izmantot arī modernu plastmasu, piemēram, elektriski vadošu polimēru, ražošanai.
Daudzām reakcijām Schrock un Grubbs ražotie katalizatori radīja daudz efektīvākus sintētiskos procesus. Tās ir visskaistākās reakcijas, ar kurām jūs varat saskarties, saka Sāra Dolmena, nesen Schrock grupas absolvente, kura tagad strādā Merck Frosst, farmācijas uzņēmumā, kas atrodas Kērklendas pilsētā Kanādā.
Lai gan šie katalizatori ir pierādījuši savu praktisko vērtību un sola daudz vairāk pielietojumu, Šroks norāda, ka visi šie sasniegumi radās tāpēc, ka zinātniekiem tika ļauts apmierināt savu zinātkāri. Šie sākotnējie atklājumi bija fundamentālo pētījumu rezultāts, es nezināju, kur tas virzīsies, sacīja Šroks.