圣彼得堡国立大学的科学家创造了一种 “无限活跃”的催化剂
圣彼得堡国立大学的化学家们开发出了一种有机催化剂,其活性几乎不受其他反应化合物的影响。它模仿金属复合物系统,但实际上并不是金属复合物系统。

化学科学一直在寻找优化生产工艺的新方法,使其更高效、更安全、更环保。催化剂是解决这一问题的关键方法之一,催化剂是加速化学反应的物质。传统上,含有铂、钯或钌的金属复合物系统因其耐高温、高催化活性和耐腐蚀性而被用于发挥这一作用。
研究成果发表在科学杂志Organic & Biomolecular Chemistry上。
近年来,完全基于有机化合物的所谓有机催化剂越来越受到科学家们的关注。如今,它们已广泛应用于从制药到聚合物生产等多个行业。例如,它们被积极用于药物成分的不对称合成,以及新型生物可降解塑料的制造。
有机催化剂是仅由碳、氢、氮、氧和其他非金属元素原子组成的分子。它们能够加速化学反应,具有传统金属复合物系统所不具备的独特性能。它们的优点包括:经济效益、环境安全、高选择性和可回收性。
圣彼得堡大学的科学家们是研究此类元素的领军人物。他们最近研究了基于碲和碘的有机催化剂反应的特殊性,并发现了一种新的环保型二元催化系统。
由圣彼得堡国立大学有机化学系教授德米特里·博洛廷领导的该大学科学小组开发出了一类独特的有机催化剂,这种催化剂可模仿金属络合物系统。它们的显著优势在于能够在金属络合物变体不活跃的条件下激活反应底物。
这项研究的第一作者、圣彼得堡国立大学有机化学系助理亚历山德拉·西索娃解释道:“任何化学体系,无论是催化剂、溶液还是混合气体,都是由多种成分组成的。催化剂要加速反应,必须与混合物中的特定底物发生作用。如果催化剂与“不良”成分结合,其活性可能会降低或完全丧失。金属络合物会与反应成分(包括抑制其工作的成分)形成强配位键。我们的催化剂会与反应过程中的所有参与者形成微弱的相互作用,因此在那些阻碍含金属类似物工作的化合物的影响下,催化剂的活性几乎不会降低”。
该校科研小组组长德米特里·博洛廷认为,化学工业向有机成分的过渡使其向前迈进了一大步,因为新系统将确保生产更加环保、经济效益更高,并具有高选择性,即交流性。该行业的进一步发展有望创造出更高效、更多功能的催化剂,从而解决复杂的科学和技术问题。