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

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多