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

  • 三亚旅游景区和文体场所全部恢复对外开放

  • 秦始皇陵考古发现展开幕 诸多精品文物首次亮相

独家策划

推荐阅读
国家林草局动植物司司长王维胜介绍,我国本着统筹就地保护与迁地保护相结合的原则,启动北京、广州等国家植物园体系建设。
2024-09-09 10:16
正是中国力量,让今天的中国铁路网覆盖全国99%的20万人口以上城市,高铁网覆盖96%的50万人口以上城市,成为现代化中国壮阔征程上的绚丽篇章。
2024-09-09 10:14
在科学教育的过程中,还需重视培养科学家精神和工匠精神,培养青少年在创新过程中的自信心。
2024-09-09 10:09
朱先生一生科研硕果累累,获奖20余项,发表论文210多篇,研究成果形成了五本专著。
2024-09-09 10:05
“两弹一星”精神是中国共产党领导中国人民在20世纪创造的宝贵精神财富,是爱国主义、集体主义、社会主义精神和科学精神的生动体现,成为支撑科研事业发展的不竭动力。
2024-09-09 09:58
通过三代核电自主化,中国正实现对国际最高水平的赶超,助力“双碳”目标实现。
2024-09-06 08:50
中国人民银行信贷市场司司长彭立峰给出一组亮眼数据:过去5年,我国科技型企业贷款的年均增速是20%,是贷款平均增速的近2倍。
2024-09-06 08:48
作为离地球较近且环境最相似的星球,火星一直是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。
2024-09-06 08:46
基于此成果,华大目前已联合香港理工大学,成立香港理工大学—华大·全球深海资源基因组学和合成生物学联合研究中心,实施进一步研发和产业化。
2024-09-06 08:45
5日,在国家林草局举办的国家公园和国家植物园体系建设成效新闻发布会上,国家林草局自然保护地管理司司长张利明介绍,我国已基本构建国家公园制度体系的“四梁八柱”。
2024-09-06 07:20
回音壁印章设计者、中国建筑材料科学研究总院有限公司北京分公司研发工程师焦朋告诉记者,回音壁存在特殊声学现象,可以让声音形成回声。
2024-09-06 08:47
有两组数据最能直观展现云南的丰饶:以仅占全国4%的国土面积,保育了48.01%的国家重点保护野生植物和56.27%的重点保护陆生野生动物;在南北间距不过900公里的土地上,拥有7种气候类型,囊括了地球上除海洋和沙漠以外所有的生态系统类型。
2024-09-06 07:20
近几年,人工智能在许多行业都有应用,成为人类的“好帮手”。但在这一过程中,也出现了各种各样的问题。
2024-09-05 05:30
经过近3千米的行驶,我们来到了这座小山的山顶,这里距离海面约750米,地貌以岩石为主,可以看到海星、海胆、珊瑚和海葵等。
2024-09-05 08:29
冰箱在使用过程中的减碳,不仅来自冰箱自身运转过程中的节能,还来自冰箱保冷、保鲜技术提升而减少的食物浪费。
2024-09-05 08:26
禾本科植物适应性强,易于推广种植。如:小麦抗旱、耐冷,水稻耐涝、耐热、耐移栽,玉米耐热、耐瘠薄、抗旱、光能利用率高,谷子、高粱和燕麦耐盐碱、耐瘠薄、抗旱、光合作用能力强。
2024-09-05 08:25
近期,中国地震局与国家成都超算中心、清华大学等多家单位联合发布全球第一个亿级参数的地震波大模型。
2024-09-05 08:23
打造了多种高科技气象服务产品。
2024-09-05 05:20
随着“山河号”盾构机刀盘缓缓启动,济南市黄岗路穿黄隧道开始盾构掘进,我国最大直径水下盾构隧道开启穿越黄河之旅。
2024-09-05 08:23
科学研究,不仅是对未知的探索,更要体现对现实的关怀,其落脚点应当是促进经济社会发展。
2024-09-05 08:28
加载更多