新型催化劑可助高效合成醚類物質

新華社北京9月16日電美國科研人員開發出一種鈀化合物催化劑,能像生物體內的酶那樣把兩種原料分子拉到一起,並在空間上處於恰當的朝向,從而高效合成醚類物質。

伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校的研究小組說,他們已用這種方法合成了超過130種醚類物質,包括一些傳統方法難以製取的複雜分子。相關論文發表在新一期美國《科學》雜誌上。

醚類物質是藥品、食品、日化等行業的重要原料。當前工業上常用醇類與烯烴製取醚,醇類與烯烴直接混合不會發生反應,需要通過某種途徑使分子先活躍起來。該流程會生成多種副產物,提取醚類物質較爲複雜。

研究人員發現,一類稱爲SOX的小分子鈀化合物有潛力作爲製取醚的催化劑,它能切斷烯烴分子中的一個碳氫鍵,使烯烴分子活化。僅僅這樣還不夠,爲了提高反應效率,研究人員參考了生物酶的工作原理:不同的反應底物(參加化學反應的物質)都暫時與酶結合,從而彼此靠近且朝向正確,好比介紹人將兩個陌生人拉到一起,使他們靠近而且面對面,方便結識和握手。

研究小組改造SOX分子的空間結構,使其具有與酶類似的鄰近和定向效應,讓活化的烯烴分子與醇類分子能相互靠近並正確對接。實驗發現,新型催化劑適用於製作多種醚類物質,步驟少、效率高。接下來他們將進一步優化制醚工藝,並嘗試用類似的小分子催化劑製取其他化合物。

來源:新華社客戶端