浆果组捕获步幅中旬迅速发生化学反应

在合成化学,使得最大可能地利用所需要的成分,关键是要以尽可能低的成本优化的高品质的生产。

元素铑是一个强大的催化剂 - 的化学反应的驾驶员 - 但也是最稀有和最昂贵的。除了在车辆的催化转化器的共同使用,铑也用于组合与其他金属高效地驱动各种有用的化学反应。

化学家们研究二铑金属络合物反应的内部运作的努力已经可以通过极端的效率和速度的阻碍,以约每秒300次反应。现在,一组科学家领导的威斯康星大学麦迪逊分校的化学教授 约翰·贝里 报告说,冻结过程中足够长的时间,以提供研究人员一窥细机制一步的进步。

A catalyst intermediate created by the Berry lab

 
在浆果实验室催化剂中间被创建

化学反应通过一系列的步骤从原料到最终产品,在每一步形成的中间化学结构。那些“部分路”化合物的性质 - 所谓的中间体 - 可以告诉化学家有关的过程和他们的效率很大。

然而,通常的中间体用于第二或更少移动到反应下一步骤中,使它们非常难以研究之前存在。新的文件,出现在本周的问题 科学快讯 (9月12日),描述了一种中间的分离和表征即用于在0摄氏度小时稳定。

“我们提供了这些化合物的第一实基础数据,说:”浆果,谁导致了合成正常短命分子的稳定版本的努力。 “人们想了四十年,但是这是第一次,我们可以清楚地看到它,并说这肯定是发生了什么事情。”

教授约翰浆果
教授约翰浆果

浆果和威斯康星大学麦迪逊分校的研究生凯瑟琳kornecki使用的计算模型来预测中间分子如何被困住。从这些预测,他们能够确定一个合适的二铑配合物和起始材料与稳定中间体化合物足够长的时间,以进一步研究它所需的性能。

在形成反应性中间体的是作为绿色原料改变为海洋蓝颜色褪色随着时间的推移可见。紫外可见吸收光谱显示出新分子的形成,和浆果上涨合作者的帮助,以确保他们在正式拍摄所需的中间体。

从Emory大学戴维斯休提供由振动光谱和核磁共振(NMR)所允许的化合物的表征的起始原料。从水牛用于密度函数理论的大学的Jochen autschbach来预测化合物的NMR特征,和从康奈尔大学凯尔兰卡斯特使用一系列的X射线吸收光谱实验阐明了化合物的结构。

“这篇论文是如何在化学大挑战可以通过采用多学科的,合作的方式来解决一个很好的例子,”戴维斯说,在埃默里大学有机化学教授和中心选择性C-H功能化的主任。

除了提供以前只在纸上知道中间的证据,这一发现打开了催化领域的新途径。 “现在,我们可以使中间,我们可以进一步探讨它的反应。我们可以尝试从来没有人想到过的基材反应,” Berry说。

该研究由美国国家科学基金会和美国资金支持能源部。

故事由hongngoc范和吉尔酒井