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”。
在今天的故宫,工作人员使用的数字化办公平台名叫“内务辅”,这款应用的开发者,是与故宫博物院合作的钉钉(中国)信息技术有限公司(以下简称“钉钉”)。3月18日,故宫博物院与钉钉战略合作签约仪式在故 3月17日,记者从海南大学获悉,该校化学化工学院副教授李萌婷与相关研究团队合作,合成了多功能复合金纳米花颗粒。该颗粒配合温和光热、光动力、药物控释联合疗法,可有效促进感染性组织再生修复。 据法新社巴黎3月15日报道,15日发布的一项新的重要分析称,影响神经系统的疾病——如中风、偏头痛和痴呆症——已经超过心脏病,成为全球范围内导致人们健康损害的主要原因。 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,成人职业在线教育企业尚德机构(NYSE:STG)公布了其2023年第四季度及全年未经审计的财务报告。2023年第四季度,尚德机构净收入为5.42亿元(人民币,下 据英国《自然》周刊网站3月19日报道,研究人员首次利用生成式人工智能(AI)制造出全新抗体。报道称,本周生物学预印本资料库中的一份预印本报告的原理验证研究,提高了将“AI指导的蛋白质设计引入治 3月23日20时30分许,内蒙古自治区鄂尔多斯市,约200米的高楼、磐石造型博物馆、书籍外形图书馆等主要地标建筑纷纷关闭灯光,人们在静下来的城市里感受地球的呼吸与脉动。今年“地球一小时”中国 。本文链接:我国科研人员创造有机小分子催化新纪录http://www.sushuapos.com/show-2-7787-0.html
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