圣大化学家利用含金聚合物催化剂创造出新型生物活性分子
作为俄罗斯联邦科学和高等教育部资助项目的一部分,圣彼得堡国立大学的科学家们开发出一种方法,利用附着在聚合物上的金基催化剂将两种单质结合在一起。这种方法可以获取用于制造新药和农用化合物的分子。
长期以来,金一直被视为化学中的惰性金属。这意味着它没有展现出化学活性,在正常条件下不会与大多数物质发生反应。化学家称金为贵金属,因为它耐腐蚀、反应性低。
研究成果发表在一区学术杂志《高等合成催化》上
然而近几十年来,科学界对金的看法发生了巨大变化。金作为一种催化剂——即能加速化学反应的物质——正在经历一场复兴。科学家们发现,在特定条件下,特别是以纳米颗粒或复杂化合物的形式存在时,金可以成为一种极为高效的催化剂,能够加速复杂的化学转化。
圣彼得堡国立大学的化学家们利用金催化剂将两种简单分子结合在一起,从而产生了有望创造新药和农用化学品的复杂结构。这其中,他们开发了一种合成功能化2-氨基吲哚的方法,这种分子可用于制造具有抗病毒和细胞毒性特性的新药。它们还可用于合成杀真菌剂和杀虫剂,可防治植物真菌病和杀死昆虫。
这项研究得到了俄罗斯联邦科学和高等教育部第075‑15‑2024‑553号重大科学资助项目的支持,可见其战略重要性。
据论文作者、圣大物理有机化学教研室高级研究员阿列克谢·杜博夫采夫(Алексей Дубовцев)称,这项研究最重要的正是使用了附着在聚合物上的金催化剂。
“这就好比给超级英雄穿上了一件可靠的多功能战衣:聚合物上的催化剂在反应后可以很容易地被过滤掉——这样超级英雄就可以迅速离开行动现场;它可以反复使用,就像超级英雄再立新功一样。此外,这种催化剂产生的废物和污染更少,就像超级英雄一样保护环境。它还可以随时投入使用,非常适合连续加工”,阿列克谢·杜博夫采夫解释道。
圣大科学家们使用了一种附着在聚苯乙烯聚合物上的金复合物。生成的金聚合物很容易从反应混合物中分离出来,并成功地重复使用。该反应只需要1%的催化剂,因此该工艺不仅经济可行,而且更加环保。值得注意的是,反应是在低温下进行的,这进一步证实了该方法的高效性和环保性。
圣彼得堡科学家们的研究表明,催化领域的创新方法可以将惰性的金变成真正的化学超级英雄,在分子水平上创造奇迹。得益于这一发现,金可能成为创造新材料和新药物的关键元素,从而改善我们的生活。据研究人员称,对于发展国内聚合物工业和确保国家在该关键领域的技术独立,开发新催化系统具有重要意义。创造高效催化剂为生产具有实用性能的创新聚合物材料开辟了道路,这将彻底改变从汽车到医药的众多行业。
圣彼得堡国立大学是俄罗斯第一所大学,成立于俄历1724年1月28日(公历2月8日),当时彼得大帝颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今,圣彼得堡国立大学已成为世界一流的科学、教育和文化中心。2024年,圣彼得堡大学将庆祝建校300周年。
在俄罗斯联邦政府副总理德米特里·切尔内申科(Дмитрий Чернышенко)主持召开的庆祝圣彼得堡国立大学建校 300 周年组委会会议上,批准了校庆框架内的活动计划。这些活动包括以圣大为名命名一颗小行星,发行带有特殊设计的银行卡,在俄罗斯航空公司的飞机上做品牌营销等。为纪念圣彼得堡国立大学建校300周年发行了一枚邮票,其上绘有十二学院大楼乌瓦罗夫伯爵纪念碑。此外,还从拜科努尔航天发射场发射了一枚带有大学标志的联盟号火箭。
根据圣彼得堡市长亚历山大·贝格洛夫(Александр Беглов)的决策,北方首都的2024 年被宣布为圣彼得堡大学年。在圣彼得堡大学300周年校庆当天,海神柱上的火炬被点燃。圣彼得堡大学的旗帜被装饰在宫殿桥上,公共交通工具上装饰有圣彼得堡大学的标志。2024年5月,我校参加了城市日庆祝活动,并成为单独的活动平台。学校还专门为庆典开通了网站,介绍杰出校友、科学成就以及校庆筹备工作的详细情况。