中美聯手引進:合攻一項“光催化”技術成果!

生物研究在科技技術成果引進領域中屬於顯微學科,研究課題多處於微觀的分子層面,且學科關聯性強,學科跨度大,因此合作研究常常成為各國科學家的一條尋常之路。

中美聯手引進:合攻一項“光催化”技術成果!

鏈科技小編獲悉,一項新課題近日將中美兩國的科學家“拴”在了一起。南京工業大學樊新元課題組與美國賓夕法尼亞大學帕特里克·沃爾什(Patrick Walsh)教授合作,實現了利用太陽光驅使二氧化碳化學轉化、進而合成α-氨基酸的簡便方法。相關成果發表在最新一期國際權威期刊《自然·通訊》上。

我們知道,蛋白質是組成生物體的基本物質之一,是大自然的二氧化碳和水在陽光作用下轉化而成的有機化合物,是生物得到能量維持機能的根本。而氨基酸又是蛋白質的基本組成單元,人體每天需攝入大量氨基酸維持生命。

中美聯手引進:合攻一項“光催化”技術成果!

長期以來,化學家們一直在嘗試模仿大自然,探索利用光能將二氧化碳轉化為有機化合物的方法。但二氧化碳本身的穩定性使得這些嘗試極具挑戰。科研人員這次對可見光催化下亞胺類化合物的化學性質展開研究,發現本來遇水會分解的亞胺,在光催化的條件下發生了意外的以水作為原料的還原反應。

科研人員敏銳地抓住這一現象,通過進一步的深入研究,最終揭示出其中的機理和反應過程,一項新成果由此浮出水面。因為亞胺在特定光催化條件下發生了化學性質的逆轉,因此可以從水中攫取質子從而實現以水為原料的亞胺的還原反應。據此逆轉的化學機理,他們很快也實現了亞胺和醛類化合物之間偶聯化學反應而合成羥基胺類化合物。

中美聯手引進:合攻一項“光催化”技術成果!

這一科研成果是中美兩國科學家開展國際合作的結晶,是眾多國際合作項目中的一例,項目的成功一定會為將來更多合作提供新的路徑。該成果成功解決了可見光催化的二氧化碳和亞胺的化學反應難題,發展了利用太陽光驅使二氧化碳的化學轉化、進而合成α-氨基酸的簡便方法。

該方法反應條件溫和,室溫下即可進行,無需高壓氣體,避免使用高壓釜等特殊儀器,且操作簡便,只需過濾即可得到目標產物,並且反應過程還消耗二氧化碳等溫室氣體。這些優勢使得該方法綠色環保且具有較高的實用性和廣闊的應用前景。

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