Le feiceáil an tseachtain seo
Is comhdhúil orgánobromine é S1-Bromopropane (n-propylbromide nó nPB) leis an bhfoirmle ceimiceach CH3CH2CH2Br. [1] Is leacht gan dath é. Beagán níos dlúithe ná uisce agus beagán intuaslagtha in uisce. Nuair a théitear chuig teocht ard féadann sé múch tocsaineach a astú. [2]
Réadmhaoin Ailt
Chun gallúnach a dhéanamh, níl le déanamh ach adamh ocsaigine a chur isteach i mbanna carbóin-hidrigine. Féadfaidh an t-oideas fuaime simplí. Ach tá sé deacair bannaí carbóin-hidrigine, cosúil le guma i bhfostú sa ghruaig, a tharraingt óna chéile. Ós rud é go soláthraíonn siad bunús le haghaidh i bhfad níos mó ná gallúnach amháin, d'fhéadfadh teacht ar bhealach chun an péire stubborn sin a bhriseadh réabhlóidiú a dhéanamh ar an gcaoi a dtáirgeann tionscail cheimiceacha gach rud ó chógaisíocht go earraí tí. Anois, tá an méid seo a leanas déanta ag taighdeoirí in Ollscoil Harvard agus ag Ollscoil Cornell: Don chéad uair, fuair siad amach go beacht conas a chuidíonn catalaíoch copar-nítríne imoibríoch - cosúil leis an im peanut a úsáidtear chun greim guma ar ghruaig a scaoileadh, chun imoibriú ceimiceach a mhaolú. —d'fhéadfaí ceann de na bannaí láidre carbóin-hidrigine sin a athrú ina nasc carbóin-nítrigine, bloc tógála luachmhar do shintéis cheimiceach. I bpáipéar a foilsíodh in Science, rinne Kurtis Carsch, Ph.D. mac léinn i Scoil Chéimithe na nEalaíon agus na nEolaíochtaí in Ollscoil Harvard, Ted Betley, an tOllamh Erving sa Cheimic ag Harvard, Kyle Lancaster, Ollamh Comhlach na Ceimice in Ollscoil Cornell, agus a bhfoireann comhoibrithe, ní hamháin cur síos ar conas a imoibríoch copar-nítríne. Feidhmíonn catalaíoch a draíocht, ach freisin conas an uirlis a bhuidéalú chun na bannaí stubborn carbóin-hidrigine sin a bhriseadh agus táirgí cosúil le tuaslagóirí, glantaigh agus ruaimeanna a dhéanamh le níos lú dramhaíola, fuinnimh agus costas. Is minic a bhrionnaíonn tionscail bunús táirgí den sórt sin (aimíní) trí phróiseas ilchéime: Ar an gcéad dul síos, déantar amhábhair alcaile a thiontú go móilíní imoibríocha, go minic le catalaíoch ardchostais, uaireanta díobhálacha. Ansin, ní mór don tsubstráit chlaochlaithe grúpa ceimiceach a mhalartú, rud a éilíonn go minic córas catalaíoch iomlán nua. D'fhéadfaí na hábhair iomlána, an fuinneamh, an costas agus fiú tocsaineacht an phróisis a laghdú dá ndéanfaí an chéim idirmheánach sin a sheachaint - agus dá gcuirfí an fheidhm atá ag teastáil go díreach isteach san ábhar tosaigh láithreach. Sin a raibh sé mar aidhm ag Betley agus a fhoireann a dhéanamh: Faigh catalaíoch a d'fhéadfadh céimeanna ceimiceacha a scipeáil. Cé go bhfuil taighdeoirí ag lorg comhdhéanamh cruinn catalaíoch copar-nítríne imoibríoch le breis agus leathchéad bliain agus fiú tuairimíocht go bhféadfadh copar agus nítrigin a bheith mar chroílár na huirlise ceimiceacha, níorbh eol fós foirmiú cruinn leictreoin na beirte. “Tá leictreonaic cosúil le eastát réadach, a dhuine. Is é an suíomh gach rud,” a dúirt Betley. “Tá diúscairt na leictreon i móilín ceangailte go dlúth lena imoibríocht,” a dúirt Lancaster, a chuidigh, in éineacht le Ida DiMucci, mac léinn iarchéime ina shaotharlann, le fardail na leictreon ar an gcopar agus ar an nítrigin a bhunú. Ag baint úsáide as speictreascópacht X-ghathaithe chun fuinneamh a fháil ina n-ionsúnfaí fótóin—marc easpa leictreoin—aimsigh siad dhá pholl ar leith ar an nítrigin. “Tá an blas nítrigine seo - ina bhfuil an dá leictreon seo in easnamh ort - gafa le himoibríocht le blianta fada, ach níor chuir éinne fianaise turgnamhach díreach ar fáil maidir lena leithéid de speiceas.” Tá acu anois. Go hiondúil, má cheanglaíonn adamh copair le nítrigin, tugann an bheirt acu cuid dá leictreoin suas chun nasc comhfhiúsach a dhéanamh, ina roinneann siad na leictreoin go cothromasach. “Sa chás seo,” a dúirt Betley, “is é an nítrigin é agus dhá pholl air, mar sin tá dhá radacach saor in aisce ann agus tá sé ceangailte le péire aonair isteach sa chopail.” Cuireann an ceangal sin cosc ar an nítríne so-ghalaithe ó bheith ag sciobadh agus ag déanamh ceimic millteach le pé rud a théann ina bhealach. Nuair a fhaigheann duine gearrtha ar a chos, mar shampla, seolann an corp speiceas ocsaigin imoibríoch, cosúil leis na fréamhacha nítríne. Ionsaíonn na speicis ocsaigine imoibríocha paraisítí ionracha nó oibreáin ionfhabhtaíocha, ach is féidir leo damáiste a dhéanamh do DNA freisin. Mar sin, chun an nítríne imoibríoch a choinneáil, thóg Carsch cage ollmhór i bhfoirm ligand, an chéad-údar. Coimeádann an tor orgánach atá cosúil le ligand timpeall ar an bpéire nítríne copair - an catalaíoch slán. Gearr siar an tor sin agus tabhair isteach substaint eile—cosúil le banna carbón-hidrigine—agus éiríonn leis an nítríne tineach oibriú. Glaonn Betley eochair chnámharlaigh ar an gcatalaíoch, uirlis a d’fhéadfadh bannaí a dhíghlasáil a bheadh ró-láidir le húsáid sa tsintéis murach sin. “Tá súil againn gur féidir linn na speicis cheimiceacha seo a ghiniúint a bheidh chomh frithghníomhach anois go bhfágfaidh siad an cineál substaintí is támhaí atá timpeall orainn mar rud ar féidir linn imirt leis,” a dúirt sé. “Bheadh sé sin fíor-chumhachtach.” Ós rud é go bhfuil na bloic thógála - cosúil le copar agus aimín - flúirseach agus saor, d'fhéadfadh an eochair chnámharlaigh bealaí níos praiticiúla a oscailt chun táirgí cógaisíochta nó tí a dhéanamh. Nuair a rinne Carsch an móilín den chéad uair, "bhí sé ag dul i ngleic le lúcháir," a dúirt Betley. “Ba chuma liom, ‘ceart go leor, socraigh síos.’” Ach d’éirigh na torthaí níos suimiúla: imoibríonn an nítríne níos fearr ná mar a bhíothas ag súil leis cé go “níl aon cheart ag an móilín a bheith cobhsaí,” agus bhí cuma difriúil ar an struchtúr nasctha ná aon cheann de na dearaí. molta le linn na sé scór bliain de thaighde. “Dá mbeadh sé molta againn ón tús, sílim go mbeadh daoine ag magadh fúinn.” Cé gur ruaig Betley an speiceas dothuigthe seo – rud a dtugann Lancaster “fiach mór-chluiche” air – ó sheol sé a shaotharlann in 2007, is lú an cúram atá aige faoina bhua agus níos mó faoina chomhoibrithe. “Bím an-taitneamh as Kurtis agus mo mhic léinn eile a fheiceáil ag dul thar fóir faoi na rudaí atá siad in ann a dhéanamh i ndáiríre.” Thug Carsch aghaidh ar chriticeoirí agus ar bhallaí ceimiceacha araon ach lean sé lena thóir mar sin féin. “Tá áthas orm go bhfuil sé stubborn, chomh stubborn agus atá mé,” a dúirt Betley. D’fhéadfadh an bheirt a bheith chomh stubborn leis na bannaí is féidir leo a bhriseadh anois. Ag Cornell, nuair a dheimhnigh Lancaster agus mac léinn iarchéime sa chúigiú bliain DiMucci na torthaí, “sheol sé ríomhphost sách dathúil” chuig foireann Betley. Ach creideann sé, freisin, a chomhoibrithe. Chaith DiMucci seacht lá ag an Stanford Synchrotron Radiation Lightsource ag déanamh anailíse ar struchtúr leictreonach an chatalaíoch lena fhoireann. “Gan a gcumas turgnamhach nua,” a dúirt Lancaster, “i ndáiríre ní bheadh an comhartha torainn agus an cúlra íseal a d’fhág go raibh sé éasca an rud seo a aithint.” Ina dhiaidh sin, d'fhéadfadh an fhoireann inspioráid a fháil ón dearadh nua seo chun catalaíoch a thógáil le feidhmchláir níos leithne fós, mar a bheadh ag teacht le bealach an dúlra chun meatán contúirteach a thiontú go meatánól. “Soitheach naofa fíor a bheadh i gceist le rá, ‘Ceart go leor, an banna CH sin ann, an banna áirithe sin sa mhóilín seo, ba mhaith liom é sin a iompú ina bhanna CN nó ina bhanna CO,’” a dúirt Lancaster.
D'fhorbair eolaithe in Ollscoil Birmingham bealach chun polaiméirí orgánacha a dhéanamh as na móilíní cumhra i mbuaircíní agus i gcrainn torthaí. D’fhéadfadh glúin nua d’ábhair inbhuanaithe a bheith mar thoradh ar an teicníc, a forbraíodh d’fheidhmchláir priontála 3T, le húsáid i bhfeidhmchláir bhithleighis nó i bhfréamhshamhla. Ar a dtugtar terpenes, tá na móilíní le fáil i blátholaí raon leathan de phlandaí agus is minic a úsáidtear iad i cumhráin, i gcosmaidí agus i dtáirgí tí eile. Toisc go bhfuil sé deacair iad a bhaint agus a phróiseáil, is minic a chuirtear leaganacha sintéiseacha in ionad iad. Is féidir terpenes a úsáid freisin chun roisíní a tháirgeadh. Déanann sé seo an-suimiúil iad do cheimiceoirí agus d’innealtóirí atá ag fiosrú polaiméirí inbhuanaithe nua chun plaistigh a dhéantar as peitriceimiceach a athsholáthar. Is é an dúshlán ná bealach a aimsiú chun na terpenes a phróiseáil go héifeachtach go leor chun ábhair suimiúla a tháirgeadh. Tá teicníocht ceaptha ag taighdeoirí i Scoil na Ceimice in Ollscoil Birmingham chun na móilíní a bhaint agus iad a thiontú ina roisíní cobhsaí. Trí iad a chomhcheangal le comhdhúile orgánacha sulfair-bhunaithe ar a dtugtar thiols, is féidir na roisíní a ghníomhachtú le solas chun ábhar soladach a fhoirmiú. Foilsítear a gcuid torthaí sa Cheimic Pholaiméir. Nuair a phróiseáiltear na terpenes ar an mbealach seo bíonn siad thar a bheith úsáideach i bpróiseas priontála 3T ar a dtugtar steiréiliotagrafaíocht, áit a dtógtar réada i sraitheanna iolracha agus ina gcomhleáitear le chéile iad faoi sholas UV chun réada 3-T a fhoirmiú. Míníonn an príomhúdar, an tOllamh Andrew Dove: “Ní mór dúinn teacht ar bhealaí inbhuanaithe chun táirgí polaiméire a dhéanamh nach bhfuil ag brath ar pheitriceimiceach. Aithníodh go bhfuil fíor-acmhainneacht ag Terpenes sa chuardach seo agus is céim gheallta í ár gcuid oibre i dtreo a bheith in ann leas a bhaint as na táirgí nádúrtha seo.” Táirgeann terpenes éagsúla airíonna ábhair éagsúla agus is é an chéad chéim eile don fhoireann na hairíonna sin a imscrúdú níos iomláine chun iad a rialú níos fearr. Cé nach bhfuil na cumhráin eochair d'airíonna ábhar na terpenes, tá suim ag taighdeoirí a fheiceáil an féidir iad a úsáid i roinnt táirgí freisin.
