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研究发现铁锰钴可作为绿色催化剂
[发布时间:2024-03-20 浏览次数:768]

 据Mining.com网站报道,德国罗斯托克大学莱布尼茨催化研究所(Leibniz Institute for Catalysis)的一名研究人员探索了一种新方法,可以用铁、锰和钴制成的催化剂来合成前药。

 约翰尼斯·费斯勒(Johannes Fessler)在发表于《化学科学》期刊的一篇论文中提出,这三种化学元素都有可能替代几种贵金属而通常用于有机化学中的粉体化学品催化剂。

 例如,费斯勒对一种基于吡咯的复杂活性候选成分进行了描述,吡咯是一种常见的前药,它可以在室温下由“简单的起始物料”在耐酸均相铁催化剂的帮助下制备。

 “均相”催化意味着起始物料——催化剂、溶剂,最终产物和副产物,溶解在一个反应容器中。因此,它们必须从每个反应步骤中分离、纯化,以备下一步使用。

 费斯勒在媒体声明中称,“如果能减少化学过程中的一个步骤,就能大大减少时间和材料,并最大程度减少废物排放”。

 这正是他利用级联反应原理通过吡咯反应所要达到的目标。

 气候中和化学

 用铁等类似材料代替贵金属作为催化剂已成为一个有吸引力的研究课题。

 “气候中和、可持续管理是化学工业以及其他行业目前所面临的挑战”,这位研究人员称。

 铁元素占地壳质量的5%,分布广泛。除了铁和钛之外,锰也是地球最常见的过渡金属。

 另一方面,贱金属到目前为止在有机化学中发挥作用有限也是有原因的。

 “从催化过程的中的稳定性看,它们不如贵金属催化剂”,费斯勒称。“另外,它们通常需要在高温高压下工作,这也是我正在研究的领域”。

 然而,如此苛刻的条件会破坏药物生产中的复杂分子。确保药物特殊药性的化学结构,即所谓的分子官能团,尤其危险。

 在此,本次研究证明,由铁、锰和钴制成的催化剂有时可以在比以前更温和的反应条件下进行处理。就吡咯来说,其适用温度在20-30摄氏度之间。

 费斯勒的实验表明,他的方法还有另外一个优势:他的非贵金属催化剂非常精细地转化了这位化学家在实际合成过程中所需要的那些分子。

 “我们认为这种方法具有高选择性。它几乎不产生任何副产品或废物”,他说。

 这位科学家测试了他对各种活性成分和前药的反应的可靠功能。

 他指出:“我们想确保铁催化剂也能激活这些物质在分子中的正确位置,并保留敏感的官能团”。

 通过这种方式,这位化学家在广泛使用的降胆固醇和降压等药物上验证了他的方法。


 (文章来源:https://geoglobal.mnr.gov.cn/zx/kydt/kykj/202403/t20240313_8779853.htm,全球地质矿产信息系统)

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标签:催化剂

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