13:35 2022-01-18
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ LED-urile albastre luminează calea către dezvoltarea durabilă
_ LED-uri albastre lumina drumul către dezvoltarea durabilă
Diodele emițătoare de lumină (LED-uri) sunt utilizate în mod obișnuit pe afișajele electronice ale televizoarelor, smartphone-urilor și altor dispozitive; acum, cercetătorii de la Institutul de Proiectare și Descoperire a Reacțiilor Chimice (ICReDD) de la Universitatea Hokkaido au folosit LED-uri albastre pentru a dezvolta o modalitate mai durabilă de a face subunități chimice cheie care au potențiale utilizări în dezvoltarea farmaceutică și fotoelectronică.
Cercetătorii au folosit LED-uri albastre în combinație cu un catalizator molecular pe bază de cupru pentru a realiza ceea ce este cunoscut sub numele de reacție de cuplare încrucișată, în care două molecule sunt unite printr-o legătură carbon-carbon. Acesta este unul dintre cele mai utilizate tipuri de reacții și este esențial pentru crearea majorității produselor chimice utilizate astăzi. Utilizarea cuprului – un metal mai ieftin și mai frecvent disponibil – ca catalizator pentru o reacție de cuplare încrucișată este o descoperire majoră în domeniul durabilității, deoarece această reacție se bazează de obicei pe utilizarea metalelor prețioase precum paladiu.
Noua metodă este, de asemenea, avantajoasă, deoarece metalul de cupru din catalizatorul molecular însuși absoarbe lumina albastră, mai degrabă decât să aibă nevoie de un compus separat de absorbție a luminii în plus față de catalizator. Acest lucru face ca sinteza să fie nu numai mai ieftină și mai simplă de efectuat, ci și mai ușor de controlat, deoarece există mai puține părți în mișcare.
Lumina albastră joacă un rol cheie în activarea catalizatorului pe bază de cupru. Calculele teoretice au arătat că această expunere la lumină face ca electronii să se deplaseze de la atomul metalic de cupru la o subunitate conectată a catalizatorului molecular. Această stare excitată a separat sarcini electrice, făcând catalizatorul mult mai reactiv, iar cercetătorii l-au putut folosi pentru a realiza o reacție de cuplare încrucișată care creează o grupare acil, care sunt utile pentru sinteza produselor farmaceutice și a materialelor fotoelectronice.
Un aspect cheie al acestei metode este că formarea grupării acil are loc asimetric. Aceasta înseamnă că una dintre cele două versiuni posibile de imagine în oglindă ale moleculei de produs este produsă selectiv, o caracteristică foarte dorită pentru dezvoltarea de noi medicamente. Cercetătorii și-au testat noua metodă cu mai multe materii prime diferite, inclusiv un material derivat din probenecid, un medicament pentru gută. Produsul pe care l-au obținut din această materie primă are potențiale aplicații în industria farmaceutică. Selectivitatea ridicată a acestei metode și compatibilitatea ei cu compușii utilizați în medicină îi evidențiază utilitatea potențială.
Implementarea acestei noi metode este de așteptat să ofere economii de costuri și să crească sustenabilitatea producției unei game largi de compuși chimici cu potențiale utilizări în medicină și electronică. Utilizarea sa a materialelor disponibile în mod obișnuit o face deosebit de atrăgătoare.
„Această metodă sintetică este o descoperire deoarece combină două elemente ușor de obținut, lumina LED albastră și cupru, pentru a obține o reacție de cuplare care nu exista înainte, „, a comentat profesorul asistent Yusuke Masuda. „Tehnologia care produce compuși utili din resurse care sunt disponibile din abundență pe Pământ este esențială pentru dezvoltarea durabilă a umanității. Mă aștept că acest progres va deveni o piatră de hotar în dezvoltarea metodelor de sinteză moleculară durabilă.”
Comentarii:
Adauga Comentariu