поиск |
Новости химической науки > Гомогенный катализатор вынужден действовать как фермент7.8.2013 ![]() ![]() Гомогенные каталитические системы, которые демонстрируют селективность в смеси субстратов, схожих по структуре, являются редкостью. Ученые из Италии и Нидерландов показали, что инкапсулирование гомогенного катализатора в супрамолекулярный хозяин может придать ему способность лучшего распознавания.
Алессандро Скарсо (Alessandro Scarso) из Венецианского университета совместно с коллегами обнаружил, что размещение катализатора внутри супрамолекулярного хозяина придает катализатору селективность, сходную с ферментом – только особые субстраты могут попасть в полость хозяина и достичь катализатора. Супрамолекулярные взаимодействия между субстратом, хозяином и катализатором обеспечивают дополнительные степени ограничения по электронному строению участника реакции.
По мнению Скарсо, новое достижение в катализе стало возможным благодаря объединению концепций химии катализа и супрамолекулярной химии, двух областей, которые не всегда находят общий язык.
Супрамолекулярное инкапсулирование диктует электронные и стерические ограничения для повышения селективности по отношению к субстрату. (Рисунок из Catal. Sci. Technol., 2013, DOI: 10.1039/c3cy00300k)
Исследователи инкапсулировали золотосодержащий катализатор, в структуре которого имеется N-гетероциклический карбен, внутрь супрамолекулярной структуры резорцин[4]арена и изучили какое влияние это оказывает на селективность по отношению к субстрату в гидратации алкинов, которые различаются только положением тройной связи.
Было обнаружено, что хотя реакции замедляются из-за того, что субстрату необходимо пробраться мимо водородных связей хозяина, чтобы войти в его полость, преобладание селективности гидратации некоторых субстратов над другими было явным благодаря увеличению взаимодействий поверхностей катализатор-субстрат. Некоторые субстраты соответствовали полости лучше, чем другие, и реакционная способность, когда применялись жесткие по своей структуре субстраты, могла также инвертироваться в сравнении с реакциями со свободным катализатором. Стерическое напряжение со стороны хозяина означает, что предпочтительнее субстраты меньшего размера, даже если по своей природе они менее реакционноспособны.
Джулиус Ребек (Julius Rebek), эксперт по инкапсулированию и катализу из Исследовательского института Скриппса в Калифорнии, США, говорит, что авторы провели великолепную работу по применению инкапсулирования в катализе. Исследователи воспользовались преимуществом сходства определенных черт полостей хозяина и активных центров ферментов, а именно высокая местная концентрация, продолжительный контакт и усиленные стерические эффекты, позволяющих системе достигнуть высокой селективности.
Стив Нолан (Steve Nolan), эксперт в области каталитической гидратации алкинов из Университета Святого Андрея в Великобритании, соглашается, что работа исследователей четко показывает, что маленькие капсулы могут привести к селективности субстрата за счет задания пространства вокруг металлического центра. Более того, этот простой подход может быть применим и к другим каталитическим превращениям.
В настоящее время исследователи из группы Скарсо применяют разработанный в их группе принцип к энантиоселективным реакциям, где стерические взаимодействия между катализатором и субстратом ответственны за степень стереоселективности.
Источник: Catal. Sci. Technol., 2013, DOI: 10.1039/c3cy00300k метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #супрамолекулярная химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Гомогенный катализатор вынужден действовать как фермент" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|