点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我科研人员创造有机小分子催化新纪录
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

我科研人员创造有机小分子催化新纪录

来源:科技日报2024-08-01 10:44

  科技日报讯 记者近日获悉,西湖大学副校长邓力团队在有机小分子催化实验中,实现转化数(TON)1∶100万,即1个催化剂分子,完成100万次催化。这创造了有机小分子催化新纪录,其催化效率可以和自然界的酶媲美。

  地球生命的能量来自催化过程,生命活动本身也依赖酶的高效催化。比如,在非酸非碱环境中,一个蛋白质断裂其一半的肽键大约需要500年,而酶解开一个肽键仅需几纳秒。

  很长一段时间,科学家认为世界上只有金属和酶这两种类型催化剂。到20世纪末,有机小分子催化崭露头角。与传统金属有机催化剂相比,有机小分子催化具有对潮湿环境不敏感、原件易得、成本低、易于保存、毒性较低等诸多优势。

  有机小分子催化的出现常常伴随另一个名词——不对称。“不对称有机催化,是在催化过程中实现精准调控,使产物只在一种空间构型上发生,只形成需要的产物。”邓力说,不对称有机催化主要有两种模式,共价催化和弱键催化。他和团队主要关注弱键催化。自然界的酶,包括人体内的酶,经常利用多种弱键协同作用激发催化,并能精准控制结果。

  在亚胺极性反转相关研究中,邓力团队希望利用催化剂从亚胺化合物中移除一个带正电的氢原子(即质子),把亚胺化合物从亲电状态逆转成亲核状态。具有挑战性的是,催化剂夺取质子后,要能精准控制后续的化学反应过程。

  邓力介绍,经过两年多探索,研究团队找到一种策略,即利用氢氧化钾中的氢氧根离子攫取质子,并找到了一种叫季铵盐的催化剂稳定住中间体,引导其按预定方式进行反应。在实验中,催化剂反应效率大幅提升,转化数达到1∶6300。

  此后,研究团队又将经过改造的新一代季铵盐催化剂用于合成α-氨基膦酸衍生物。实验设定催化剂载量为百万分之一级别。新一代季铵盐催化剂通过3种弱键作用,彻底唤醒底物的活性,最高催化效率超过百万。这种有机小分子催化物表现出比酶更广泛的底物适应性,且分子量仅是酶的百分之一或更低。

  据了解,由于这种有机小分子催化物改变了科学界对小分子催化剂和生物酶的传统认知,研究团队将其命名为“小分子酶”。(记者刘园园)

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平会见柬埔寨人民党主席、参议院主席洪森

  • AI漫剧 | 拒绝毒品!人生不像游戏,没有可以重来的关卡

独家策划

推荐阅读
当地时间24日,世界气象组织在日内瓦为中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民颁发第七十届国际气象组织奖,表彰他为天气预报、卫星气象事业以及气象业务服务作出的卓越贡献。
2026-06-26 09:28
来自英国伦敦国王学院与加拿大麦克马斯特大学衍生公司Block Biosciences等机构的科学家,正在研制一类靶向IMPDH2酶的候选药物。团队已设计并合成了数百种靶向IMPDH2的候选药物,正从中层层筛选最优化合物,力争尽快推向临床开发。
2026-06-26 09:26
6月25日,以“弘扬伟大抗疫精神 走好疾控新长征路”为主题的2026年“我和我的疾控故事”宣讲会在中国疾病预防控制中心举办。中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心综合防治与政策室主任单多的故事,要从一双生了冻疮的手讲起。
2026-06-26 09:23
届链博会期间,贸促智库交流活动暨全球供应链报告与指数发布会在京举办。2018—2025年,促进指数、连接指数、创新指数、韧性指数均呈上行态势,表明全球供应链继续朝着更具韧性、更有效率、更富活力的方向发展。
2026-06-26 09:20
需要看到,保护耕地是推进乡村全面振兴、建设宜居宜业和美乡村的重要组成部分,广大农民是保护耕地的重要行动主体。
2026-06-26 09:19
卢宇彤介绍,“灵晟”依托国产高性能CPU、片上高带宽内存、高速互连网络、高吞吐存储、三维浮动正交、全液冷散热等多项核心技术创新打造。如今,面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求,“灵晟”提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台。
2026-06-25 09:36
日内瓦时间6月24日,中国工程院院士许健民从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中郑重接过第70届国际气象组织奖奖章。作为我国气象卫星事业的开拓者、见证者,许健民的身影,也是中国气象人实干创新、勇攀高峰的生动写照。
2026-06-25 09:33
在中国与泰国联合倡议下,世界贸易组织信息技术协定委员会23日举办专题研讨会,围绕信息技术协定支持人工智能就绪及包容性数字化转型展开探讨。
2026-06-25 09:32
如果它们真的是宇宙中的某种全新的事物,将改变我们对宇宙的认知,正如20世纪60年代类星体(星系中心进食的黑洞)的发现彻底革新了星系演化理论一样。”  无论直接坍缩理论是否正确,小红点都可能是超大质量黑洞的前身,后者构成了现代星系的核心。
2026-06-25 09:27
绿电直连之所以能够从概念走向实践,离不开技术进步与产业协同的共同托举。随着市场机制与技术体系不断成熟,绿电直连有望从单点示范走向规模化网络发展,成为产业绿色转型的“新动脉”。
2026-06-25 09:32
事实上,天气预报从来不是一成不变的“标准答案”,而是一门在复杂大气运动中不断逼近天气真相的科学。但我们必须正视:天气预报是一门预测科学,天气系统的复杂性,是全球气象领域共同面临的世界级难题。
2026-06-25 09:28
AI的介入,正在将控制“人造太阳”从一门依赖经验和试错的手艺,提升为一门可计算、可预测、可自主优化的科学。
2026-06-25 09:31
瑞士巴塞尔大学科学家研制出一款多功能纳米递药机器人,由推进模块和有效载荷模块构成,两种模块可重复使用,并能够自行组装。
2026-06-24 09:58
从“双链贯通”升级为“四链融合”,折射出中国推动科技创新与产业创新深度融合的有力步伐。
2026-06-24 09:48
该成果通过改善帕金森患者最难治疗的行走障碍,开启了个性化神经调控新篇章。
2026-06-24 09:47
国家卫生健康委23日印发《营养指导员服务技术指南(试行)》,针对营养指导员提出营养监测与调查、膳食营养状况评价、营养咨询与指导、营养配餐、营养科普教育等五方面工作的技术能力要求。
2026-06-24 09:46
国家粮食和物资储备局23日发布的最新数据显示,随着夏粮陆续收获上市,旺季收购正逐步展开。
2026-06-24 09:44
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
加载更多