пятница, 20 апреля 2012 г.

Учёные взяли под механический контроль органический катализатор

Учёные взяли под механический контроль органический катализаторБританские химики разработали органический катализатор, который может механически включаться и выключаться просто при изменении рН среды. На основании полученных результатов учёные предполагают, что подобная активация/деактивация каталитической активности может быть организована для очень широкого круга похожих по строению катализаторов, используя самые разные внешние триггеры — свет, температуру или электрический потенциал.

Думается, результат открывает возможность построения сложных последовательных каталитических путей для синтезов, основанных на использовании сразу нескольких переключаемых катализаторов.

Предлагаемый катализатор основан на неординарной структуре ротаксана, состоящей из «оси», продетой сквозь «колесо» макроцикла так, что «колесо» может свободно гулять вдоль оси, но не может с неё свалиться благодаря объёмным концевым фрагментам, запирающим «ось» с обоих концов.

Научная группа из Эдинбургского университета (Шотландия) под руководством Дэвида Лея синтезировала ротаксан, содержащий расположенный точно по центру «оси» дибензиламин/аммонийный фрагмент — хорошо известный органический катализатор (очень, однако, интересно, какая из двух форм — аминная или протонированная аммонийная? А может, обе?). На середине пути от центра к обоим концам «оси» расположились триазолиумные кольца.

В кислых условиях, когда ротоксан находится в протонированном состоянии, макроцикл предпочитает располагаться точно в центре оси, напротив протонированного дибензиламмонийного азота. Хорошо видно, что в этом случае макроциклическое «колесо» полностью блокирует центр оси, тем самым «выключая» катализатор (и всё-таки опять хочется уточнить, если амоннийная протонированная форма сама по себе катализатором не является, то, может, незачем и огород городить? Хотя, конечно, эффект всё равно интересный). Но когда молекула не протонирована, макроцикл с удовольствием съезжает к одному из триазольных центров, где и задерживается, полностью освобождая центральную часть оси вместе с каталитическим центром.

В качестве примера учёные приводят результаты проведённой реакции конденсации по Михаэлю между тиолом и циннамальдегидом в присутствии ротаксанового катализатора. В случае протонированной формы ротаксана реакции не было; при добавлении небольшого количества гидроксида натрия к реакционной смеси сразу же начинал образовываться ожидаемый продукт конденсации.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Angewandte Chemie.

Что тут скажешь... Впечатляет. Хотя, конечно, есть и вопросы, потому что в приведённом примере протонированная форма дибензиламина (аммонийная форма) катализатором НЕ является, а оттого и ценность (а скорее релевантность) результатов может быть поставлена под сомнение...

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Создано пять новых видов нуклеиновых кислот
Учёным удалось осуществить перенос генетической информации между ДНК и несколькими видами новых нуклеиновых кислот, собранных на иной углеводной основе. Нуклеиновых кислот не слишком много: если отбросить пространственно-структурные разновидности и сосредоточиться только на химическом строении, мы останемся с двумя хорошо известными ДНК и РНК. Для хранения генетической информации подходят обе, х...
  (читать дальше)

Как увеличить энергетический потенциал рек, впадающих в моря
Нгай Йин Йип и Менахем Элимелех из Йельского университета (Коннектикут, США) провели исследование границ возможностей осмотических электростанций по утилизации энергии смешивания пресной и солёной воды в местах впадения рек в моря. Из отчёта, опубликованного в журнале Environmental Science & Technology, следует нечто парадоксальное: экономическая эффективность осмоЭС будет выше, если они... сн...
  (читать дальше)

Пересадка фоторецепторов устранила слепоту
Учёные добились возврата зрения слепой мыши, пересадив ей в сетчатку клетки-предшественники палочек. Исследователи из Лондонского университетского колледжа (Великобритания) сумели восстановить зрение слепой мыши, пересадив в её сетчатку клетки-предшественницы палочек. Как известно, фоторецепторы в нашем глазу делятся на две группы: палочки и колбочки. Палочки чувствуют самые незначительные кол...
  (читать дальше)

У даманов нашли диалекты
Песни даманов из разных колоний не совпадают, и чем дальше зверьки живут друг от друга, тем сильнее у них вокально-языковые различия. Даманы известны своим необычным родством: эти небольшие зверьки похожи на банальных грызунов, однако, как уверяют зоологи, их ближайшими родственниками являются не морские свинки или сурки, а... слоны. Даманы живут колониями в несколько десятков особей, выбирая ...
  (читать дальше)

Порнофильмы ухудшают зрение
При просмотре «откровенных сцен» сексуальные центры подавляют активность зрительных. Следует, наверно, сразу уточнить — дело вовсе не в том, что «половая невоздержанность» и «безнравственное поведение» вызывают слепоту (хотя похожий миф до сих пор существует, например, в отношении мастурбации). Речь идёт о временном подавлении активности зрительного анализатора в мозгу, происходящем при просмотр...
  (читать дальше)

Идентификация по радужной оболочке глаза, скорее всего, станет повсеместной нормой
Исследователи из американского Национального института стандартов и технологий (NIST) провели сравнительное изучение 11 приложений для распознавания человека по радужной оболочке глаза и установили, что некоторые программы способны к почти молниеносному надёжному опознанию человека при однократном захвате изображения с камеры. Это значит, что очень скоро повсеместно может быть внедрён новый мето...
  (читать дальше)

Как сэкономить на дорогом стиральном порошке и остаться опрятным
Индийские исследователи заявили о разработке и успешном тестировании нового метода многоразового использования (сотни раз!) дорогих ферментов, разлагающих загрязнения и тем самым резко увеличивающих чистящую способность стиральных порошков и отбеливателей. В противном случае — при употреблении наиболее эффективных и очень дорогих порошков с ферментами — последние отправляются прямиком в слив после...
  (читать дальше)

Детское ожирение связано с чистотой воздуха, вдыхаемого беременной матерью
17% американских детей страдают ожирением, а в бедных районах этот показатель достигает 25%. Основными причинами избыточного веса считаются плохое питание и физическая инертность, но, оказывается, немалую роль в этой «эпидемии» играет также загрязнение воздуха. Исследование, проведённое сотрудниками Колумбийского университета (США), показало, что у женщин из Нью-Йорка, подвергавшихся во время вы...
  (читать дальше)

Создана математическая модель канатоходца
Группа исследователей из Гарвардского университета (США) предложила математическое описание движений, которые позволяют канатоходцу удерживать себя в вертикальном положении. Расчёты указывают на «золотую середину», то есть оптимальные условия, которые позволяют балансировать с минимальными усилиями. Модель поможет учёным лучше понять, как сотрудничают мозг и тело, занимаясь сложной задачей. В ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)