Koper loopt voorop in de industrie en kan de sleutel worden tot de ontwikkeling van medicijnen en opto-elektronica
Samenvatting: Onderzoekers van de Universiteit van Hokkaido hebben een manier ontdekt om lichtemitterende diodes te combineren met op koper gebaseerde moleculaire katalysatoren, waardoor een duurzamere manier wordt ontwikkeld om belangrijke chemische subeenheden te maken die worden gebruikt in farmaceutische en opto-elektronische ontwikkelingen. heeft potentiële toepassingen.
In een artikel gepubliceerd in het Journal of the American Chemical Society legden de wetenschappers uit dat hun voorgestelde techniek hen in staat stelde zogenaamde kruiskoppelingsreacties uit te voeren, waarbij twee moleculen met elkaar verbonden zijn door een koolstof-koolstofbinding. Dit is een van de meest gebruikte soorten reacties en is van cruciaal belang bij het maken van de meeste chemische producten die tegenwoordig worden gebruikt.
De onderzoekers zeggen dat het gebruik van koper als katalysator voor de kruiskoppelingsreactie een doorbraak in duurzaamheid is, omdat de reactie doorgaans afhankelijk is van het gebruik van edele metalen zoals palladium.
De nieuwe aanpak wordt ook als voordelig beschouwd omdat het kopermetaal in de moleculaire katalysator zelf blauw licht absorbeert, zonder dat er een afzonderlijke lichtabsorberende verbinding buiten de katalysator nodig is. Dit maakt de synthese niet alleen goedkoper en eenvoudiger, maar ook gemakkelijker te controleren omdat er minder bewegende delen zijn.
Blauw licht speelt een sleutelrol bij het activeren van op koper gebaseerde katalysatoren. Theoretische berekeningen laten zien dat deze blootstelling aan licht ervoor zorgt dat elektronen zich verplaatsen van atomen van het metaalkoper naar een verbonden subeenheid van de moleculaire katalysator. Deze aangeslagen toestand scheidt de ladingen en maakt de katalysator reactiever, zodat de onderzoekers deze konden gebruiken om kruiskoppelingsreacties uit te voeren om acylgroepen te genereren, die nuttig zijn voor het synthetiseren van medicijnen en opto-elektronische materialen.
Een belangrijk aspect van deze aanpak is de asymmetrie van de vorming van acylgroepen. Dit betekent dat een van de twee mogelijke spiegelbeeldversies van het productmolecuul selectief wordt geproduceerd, een zeer wenselijke eigenschap voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen.
De implementatie van deze nieuwe methode zal naar verwachting zowel kosten besparen als de duurzaamheid van de productie van een verscheidenheid aan verbindingen met potentiële toepassingen in de geneeskunde en elektronica vergroten.
Yusuke Masuda, hoofdauteur van de studie, zei in een mediaverklaring: "Deze synthesemethode is een doorbraak omdat het twee gemakkelijk verkrijgbare stoffen, blauwe LED-lampen en koper, combineert om een methode te bereiken die voorheen niet bestond. Koppelingsreacties. Technologieën die de overvloedige hulpbronnen van de aarde gebruiken om nuttige verbindingen te produceren, zijn van cruciaal belang voor de duurzame ontwikkeling van de mensheid. Ik voorspel dat deze ontwikkeling een mijlpaal zal worden in de ontwikkeling van duurzame moleculaire synthesemethoden.
