理化所模拟铁氢化酶化合物光催化产氢研究获进展
能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。大规模开发利用化石能源迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源,同时引起气候变化、生态破坏等严重的环境问题。寻找新的、清洁环保、可再生能源是实现人类社会可持续发展的当务之急。氢是一种清洁、高效的能源载体,在燃烧时生成水,不产生污染物。氢化酶是存在于自然界微生物体内的一种氢气还原生物酶。自然界光合作用是利用光诱导电子转移所生成的长寿命电荷分离态将光能固定,最终实现太阳能高效大规模向化学能的转换,其中氢化酶活性中心能够利用所获电子高效催化质子还原为氢气,实现无污染的放氢过程。 为了探索利用太阳能高效催化制氢的新途径,中国科学院理化技术研究所超分子光化学课题组深入开展了多个模拟氢化酶功能体系构建和催化机理的研究。在温和的条件下,高效、高产率地合成了一系列结构多样的新型氢化酶模拟化合物;构筑了第一个人工模拟铁氢化酶光致产氢的分子催化剂;利用自组装将光敏剂与铁氢化酶模拟化合......阅读全文
阻挡氧气的保护伞
在燃料电池的发展过程中,通过一代代科学家和工程师们的共同努力,人们已经获得一种基于贵金属的高效稳定的催化剂。在应用方面(如电动汽车),它的性能基本可以满足需求。然而,稀有贵金属的高昂成本则大大降低了它普及的可行性。 本周《自然化学》杂志上发表的一篇文章里,来自德国波鸿鲁尔大学电化学科学中心和皮
我国学者在仿生化学固氮方面取得新进展
在国家自然科学基金项目(批准号:21690064、22001031、21231003)等的资助下,大连理工大学曲景平教授团队与中国科学院大连化学物理研究所叶生发研究员团队等合作,在仿生化学模拟生物固氮酶研究领域取得了新进展,研究成果以“硫桥联四价四价双铁氮桥配合物及其对氨生成的加氢反应性能 (A t
摘取“化学的圣杯”:人工光合成制氢研究获进展
超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。 利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这只圣杯的道路上,迈出
吴骊珠团队人工光合成制氢研究获进展
吴骊珠 超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。 利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这只
关于不对称有机催化的硅氢化还原的几种模式
羰基化合物及亚胺类底物的不对称还原是合成手性醇及手性胺类化合物的最为重要的策略之一。在目前的不对称还原方法中,有机催化的不对称硅氢化还原近年来被受到广泛关注,因为氢化硅烷具有价格低廉、化学性质稳定以及在实验操作上易于控制等优点,有利于实现工业化推广。近日,浙江工业大学的叶欣艺研究员、王鸿教授联合
化学所在非金属催化不对称氢化研究中取得进展
Frustrated Lewis Pairs (FLPs) 自从2006年被报道以来,由于它可以活化氢气,为长期以来由金属主导的催化氢化领域开辟了全新的途径。近年来由FLP开辟的非金属催化氢化领域迅速发展,但FLP催化剂在不对称催化氢化领域的应用才刚刚起步,发展高效、高选择性的不对称催化氢化新体
多相催化氢化反应在药物合成中的应用
催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它是有机化合物还原方法中方便、常用、重要的方法之一。 多相催化氢化反应主要包括碳碳、碳氧、碳氮键等不饱和重键的加氢反应和某些单键发生的裂解反应。被还原的底物和氢一般吸附在催化剂表面,活化后进行反应。
多相催化氢化反应在药物合成中的应用
催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它是有机化合物还原方法中方便、常用、重要的方法之一。多相催化氢化反应主要包括碳碳、碳氧、碳氮键等不饱和重键的加氢反应和某些单键发生的裂解反应。被还原的底物和氢一般吸附在催化剂表面,活化后进行反应。多相催化氢化主要有如下优点。①
生物物理所等开发出基于红细胞的单原子纳米酶
纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料,是新一代人工酶,在生物医学领域颇具应用前景。自2007年首次发现四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒具有类过氧化物酶活性以来,铁基纳米酶在肿瘤催化治疗和抗菌等方面备受关注。然而,由于铁原子的利用率较低,纳米氧化铁的催化效率往往低于天然酶(如辣根过氧化物酶,HR
具有高氢化物离子迁移率的镧系氢化物的钌催化剂
Adv. Energy Mater.: 具有高氢化物离子迁移率的镧系氢化物的钌催化剂,促进低温氨合成 Ru/LaH3−2xOx的氨生成温度比Ru负载镧氧化物低100℃。本文研究了载钌镧氧化物Ru/LaH3−2xOx的氢离子导电性与氨合成活性之间的关系。Ru/LaH3−2xOx催化合成氨的表观
手性药物及中间体的发展应用
1. 手性药物及中间体发展起因及意义在生命的产生和进化过程中,造成了生物体内的蛋白质,核酸, 酶和细胞表面受体具有特定的手性结构,因此生物体对不同立体手性分子具有不同的生理和化学反应,从而导致光学活性不同的手性分子具有不同的药理和毒理作用。最著名的例子是20世纪50年代中期,欧洲的反应停事件,反应停
上海硅酸盐所纳米催化非铁基类铁死亡治疗研究获进展
铁死亡是一种以铁依赖的、活性氧(ROS)水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)失活和细胞脂质过氧化发生为特征的非凋亡性细胞死亡。当前报道的多数纳米催化铁死亡局限于铁基材料。非铁基纳米材料诱导的以ROS增加和GPX4失活的类铁死亡细胞死亡方式鲜有研究,对该方面的探索或为铁死亡治疗提供更有希望的
上海硅酸盐所纳米催化非铁基类铁死亡治疗研究获进展
铁死亡是一种以铁依赖的、活性氧(ROS)水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)失活和细胞脂质过氧化发生为特征的非凋亡性细胞死亡。当前报道的多数纳米催化铁死亡局限于铁基材料。非铁基纳米材料诱导的以ROS增加和GPX4失活的类铁死亡细胞死亡方式鲜有研究,对该方面的探索或为铁死亡治疗提供更有希望的发展
复合人工光合作用体系研究取得新进展
最近,在中科院院士李灿率领下,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室503组、洁净能源国家实验室太阳能研究部团队在“复合人工光合作用体系”方面的系列研究取得新进展并受到国际同行的关注,受邀在《化学研究述评》(Accounts of Chemical Research)上发表专题文章
大连化物所发表甲烷温和条件下直接催化转化研究综述
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会和中科院院士包信和团队在Chem上发表综述文章,系统总结并展望了热催化、电催化、光催化技术在甲烷温和条件下直接转化方面的研究进展。 甲烷是天然气、页岩气、可燃冰等的主要成分,是一种丰富的自然资源,它不仅被大量用作燃料供给,也是
铁基催化剂可降低燃料电池成本
据物理学家组织网2月18日(北京时间)报道,美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员,首次采用铁基催化剂快速、高效分裂氢气发电,使燃料电池的成本大大降低。该研究成果刊登在最新一期《自然·化学》在线版上。 该实验室分子电催化中心带头人、化学家R.莫里斯·布洛克说,现在燃料电池采用铂作为催化剂
关于三氧化二铁在催化领域的应用介绍
α-Fe2O3粉体粒子具有巨大的比表面,表面效应显著,是一种很好的催化剂。由于氧化铁粒子细小,表面所占的体积百分数大,表面的键态和电子态与颗粒内部不同,表面原子配位不同等导致表面的活性位增加。用纳米α-Fe2O3粒子制成的催化剂的活性、选择性都高于普通的催化剂,且寿命长、易操作。纳米α-Fe2O
RNA聚合酶的催化特点
RNA聚合酶催化RNA的合成,其与DNA聚合酶有许多相同的催化特点:①以DNA为模板;②催化核苷酸通过聚合反应合成核酸;③聚合反应是核苷酸形成3’,5’一磷酸二酯键的反应;④以3’→5’方向阅读模板,5’→3’方向合成核酸;⑤按照碱基配对原则忠实转录模板序列。
RNA聚合酶的催化特点
RNA聚合酶催化RNA的合成,其与DNA聚合酶有许多相同的催化特点:①以DNA为模板;②催化核苷酸通过聚合反应合成核酸;③聚合反应是核苷酸形成3’,5’一磷酸二酯键的反应;④以3’→5’方向阅读模板,5’→3’方向合成核酸;⑤按照碱基配对原则忠实转录模板序列。
关于酶催化技术的工艺介绍
在工艺技术方面,其他合成工艺方法的局限性,是导致其他合成方法没有产品的原因。 而酶法在传统法的基础上有所突破和创新,适应了低碳经济和绿色环保的要求。酶法就是用生物酶催化蛋白质获得多肽,就是蛋白质降解,人工合成的多肽。酶法较酸法、碱法、电法温和、环保。生产工艺简易,投资少、见效快,适宜工业化生产
酶催化剂的应用介绍
古代人类凭着经验利用酶制造食物,现代把酶催化剂更广泛地用于生产,许多新的工业生物反应过程相继问世。食品工业广泛利用各种酶制造糖、酒、酱、醋等食品,纺织工业利用淀粉酶脱浆,毛纺业利用脂肪酶脱脂,皮革业利用角蛋白酶脱毛,制丝业及照相器材业利用蛋白酶使生丝及底片脱胶。农业用霉菌淀粉酶、纤维素酶作饲料加工,
关于酶催化技术的原料介绍
制作生物活性肽的原料是动植物分离蛋白,在运用分离技术时,已将原料进行了综合利用。如分离出了淀粉,油脂,纤维素。这些副产品可以被合理有效地综合利用。在分离时,由于设备属全封闭状态,废弃物和污染物全部被再次利用,没有任何污染。在酶合成过程中,废水、废渣都变成了肥料,植物生长素等。由此可见,用生物酶合
酶催化的辅助因子介绍
有些酶类的活性仅由它们的蛋白质结构所决定,而另一些酶类还需要一种或多种的非蛋白质组分,称为辅助因子。辅助因子可以是金属离子或金属络合物,也可以是被称为辅酶的有机分子;有些酶类两者都需要。
脂肪酶的催化机制介绍
脂肪酶具有油-水界面的亲和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质;脂肪酶作用在体系的亲水-疏水界面层,这也是区别于酯酶的一个特征。来源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在较大差异,但其三级结构却非常相似。脂肪酶的活性部位残基由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成,属于丝氨酸蛋白酶类。脂肪酶的
酶催化反应的作用简介
酶催化可以看作是介于均相与非均相催化反应之间的一种催化反应。 既可以看成是反应物与酶形成了中间化合物,也可以看成是在酶的表面上首先吸附了反应物,然后再进行反应。 概述 酶加速或减慢化学反应的作用。在一个活细胞中同时进行的几百种不同的反应都是借助于细胞内含有的相当数目的酶完成的。它们在催化反应
上海有机所在钴配合物与硅烷反应机制研究中取得进展
金属催化的氢硅化反应在有机硅化合物和硅氧烷材料合成中应用广泛。近年来国内外许多研究人员以开发可媲美稀有贵金属催化剂的廉价金属催化剂为目标,致力于高效铁钴配合物催化剂的研究。对廉价金属配合物活化硅烷的机制认识不足是制约该领域进一步发展的瓶颈。 中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验
金属所烷烃催化脱氢反应过程理论计算模拟研究获进展
低碳烯烃是化工产业的支柱,是合成塑料、橡胶和纤维的基本原材料。烯烃产量是衡量国家化工产业能力重要指标之一,随着经济发展,烯烃需求在持续增加,提高烯烃生产效率具有经济价值和社会意义。此外,通过烷烃催化脱氢反应可以将低碳烷烃分子高效的转化为同碳烯烃。目前,烷烃催化脱氢(直接和氧化)反应面临选择性低、
我国团队模拟光合作用水裂解催化中心取得进展
光合作用水裂解催化中心(又称放氧中心,简称OEC)是自然界唯一能高效、安全将水裂解为电子、质子和氧气的生物催化剂。生物OEC是一个独特的Mn4CaO5-簇合物,其钙离子可被锶离子替换形成一个Mn4SrO5簇合物。研究OEC的构效关系、催化机理和人工合成策略,因具有重要的科学意义和潜在的应用价值长期以
芳烃硝基化合物催化加氢制备芳胺类化合物获发明ZL
“水-二氧化碳体系中芳烃硝基化合物催化加氢制备芳胺类化合物的方法”获国家发明ZL 4月29日,从中科院长春应用化学研究所绿色合成与催化研究组获悉,其发明的“H2O-CO2体系中芳烃硝基化合物催化加氢制备芳胺类化合物的方法”,获国家发明ZL授权。 芳胺类化合物是重要的化工原料和精细化工
首次实现共轭烯炔的高效不对称氢化
过渡金属催化不对称氢化反应是合成手性化合物最为高效且实用的方法之一,因其重要科学意义和巨大社会价值而在2001年获得了诺贝尔化学奖。但是,迄今为止的大多数相关研究主要局限于对映选择性氢化含有一个不饱和键的底物,对涉及多种不饱和键底物的同时化学/对映选择性氢化研究相对较少。众所周知,碳碳三键的还原