Itinatampok ngayong linggo
Ang S1-Bromopropane (n-propylbromide o nPB) ay isang organobromine compound na may kemikal na formula na CH3CH2CH2Br. [1] Ito ay isang walang kulay na likido. Bahagyang mas siksik kaysa sa tubig at bahagyang natutunaw sa tubig. Kapag pinainit sa mataas na temperatura ay maaaring maglabas ng nakakalason na usok. [2]
Tampok artikulo
Upang makagawa ng sabon, magpasok lamang ng oxygen atom sa isang carbon-hydrogen bond. Ang recipe ay maaaring mukhang simple. Ngunit ang mga bono ng carbon-hydrogen, tulad ng gum na natigil sa buhok, ay mahirap hilahin. Dahil nagbibigay sila ng pundasyon para sa higit pa sa sabon, ang paghahanap ng paraan upang masira ang matigas na pares na iyon ay maaaring magbago kung paano ginagawa ng mga industriya ng kemikal ang lahat mula sa mga parmasyutiko hanggang sa mga gamit sa bahay. Ngayon, ginawa iyon ng mga mananaliksik sa Harvard University at Cornell University: Sa kauna-unahang pagkakataon, eksaktong natuklasan nila kung paano ang isang reaktibong copper-nitrene catalyst—na tulad ng peanut butter na ginamit upang paluwagin ang pagkakahawak ng gum sa buhok, ay nakakatulong na mag-udyok ng isang kemikal na reaksyon na mangyari. —maaaring baguhin ang isa sa malalakas na carbon-hydrogen bond na iyon sa isang carbon-nitrogen bond, isang mahalagang building block para sa chemical synthesis. Sa isang papel na inilathala sa Science, si Kurtis Carsch, isang Ph.D. mag-aaral sa Graduate School of Arts and Sciences sa Harvard University, Ted Betley, ang Erving Professor of Chemistry sa Harvard, Kyle Lancaster, Associate Professor of Chemistry sa Cornell University, at ang kanilang pangkat ng mga collaborator, hindi lamang naglalarawan kung paano ang isang reaktibong copper-nitrene Ang catalyst ay gumaganap ng mahika nito, ngunit kung paano rin i-bote ang tool upang masira ang mga matigas na carbon-hydrogen bond na iyon at gumawa ng mga produkto tulad ng mga solvent, detergent, at dyes na may mas kaunting basura, enerhiya, at gastos. Ang mga industriya ay madalas na nagpapatibay ng pundasyon ng mga naturang produkto (amines) sa pamamagitan ng maraming hakbang na proseso: Una, ang mga hilaw na materyales ng alkane ay na-convert sa mga reaktibong molekula, kadalasan ay may mataas na gastos, kung minsan ay nakakalason na mga katalista. Pagkatapos, ang nabagong substrate ay kailangang makipagpalitan ng isang grupo ng kemikal, na kadalasang nangangailangan ng isang buong bagong sistema ng catalytic. Ang pag-iwas sa intermediate na hakbang na iyon—at sa halip ay agad na ipasok ang gustong function nang direkta sa panimulang materyal—ay maaaring mabawasan ang pangkalahatang mga materyales, enerhiya, gastos, at posibleng maging ang toxicity ng proseso. Iyan ang nilalayon ni Betley at ng kanyang koponan na gawin: Maghanap ng isang katalista na maaaring laktawan ang mga hakbang sa kemikal. Kahit na ang mga mananaliksik ay hunted para sa eksaktong make-up ng isang reaktibo tanso-nitrene catalyst para sa higit sa kalahating siglo at kahit speculated na tanso at nitrogen ay maaaring ang core ng kemikal na tool, ang eksaktong pagbuo ng mga electron ng pares ay nanatiling hindi kilala. "Ang mga elektron ay parang real estate, pare. Ang lokasyon ay lahat," sabi ni Betley. "Ang disposisyon ng mga electron sa isang molekula ay malapit na nakatali sa reaktibiti nito," sabi ni Lancaster, na, kasama si Ida DiMucci, isang nagtapos na estudyante sa kanyang lab, ay tumulong sa pagtatatag ng mga imbentaryo ng mga electron sa tanso at nitrogen. Gamit ang X-ray spectroscopy upang maghanap ng mga energies kung saan maa-absorb ang mga photon—ang marka ng kawalan ng electron—nakakita sila ng dalawang magkaibang butas sa nitrogen. "Ang lasa ng nitrogen na ito-kung saan mayroon kang dalawang electron na nawawala-ay nasangkot sa reaktibiti sa loob ng mga dekada, ngunit walang sinuman ang nagbigay ng direktang eksperimentong ebidensya para sa naturang species." Mayroon na sila ngayon. Karaniwan, kung ang isang tansong atom ay nagbubuklod sa isang nitrogen, parehong ibibigay ang ilan sa kanilang mga electron upang bumuo ng isang covalent bond, kung saan sila ay nagbabahagi ng mga electron nang pantay-pantay. "Sa kasong ito," sabi ni Betley, "ito ay ang nitrogen na may dalawang butas dito, kaya mayroon itong dalawang libreng radical at ito ay nakatali lamang ng isang nag-iisang pares sa tanso." Pinipigilan ng pagbubuklod na iyon ang pabagu-bago ng isip na nitrene mula sa pag-alis at pagsasagawa ng mapanirang kimika sa anumang bagay na humahadlang. Kapag ang isang tao ay nagkaroon ng hiwa sa kanilang binti, halimbawa, ang katawan ay nagpapadala ng isang reactive oxygen species, katulad ng mga nitrene radical na ito. Ang mga reaktibong species ng oxygen ay umaatake sa mga sumasalakay na mga parasito o mga nakakahawang ahente, ngunit maaari rin silang makapinsala sa DNA. Kaya, upang maglaman ng reaktibong nitrene, ang unang may-akda na si Carsch ay nagtayo ng isang napakalaking hawla sa anyo ng isang ligand. Ang ligand—tulad ng organic shrubbery na nakapalibot sa tansong nitrene pares—ay nagpapanatili sa catalyst na buo. Putulin ang palumpong na iyon at magpakilala ng isa pang substansiya—tulad ng carbon-hydrogen bond—at ang nagniningas na nitrene ay gagana. Tinawag ni Betley ang catalyst na isang skeleton key, isang tool na may potensyal na mag-unlock ng mga bono na kung hindi man ay masyadong malakas para magamit sa synthesis. "Sana, maaari tayong makabuo ng mga kemikal na species na ito na ngayon ay magiging napaka-reaktibo na ginagawa nila ang pinaka-inert na uri ng mga sangkap na mayroon tayo sa paligid natin bilang isang bagay na maaari nating paglaruan," sabi niya. "Iyon ay talagang, talagang makapangyarihan." Dahil ang mga bloke ng gusali—tulad ng tanso at mga amine—ay sagana at mura, ang skeleton key ay maaaring mag-unlock ng mas praktikal na mga paraan upang makagawa ng mga parmasyutiko o mga produktong pambahay. Noong unang ginawa ni Carsch ang molekula, "literal siyang nagbubuklod sa kagalakan," sabi ni Betley. "Ako ay tulad ng, 'OK, tumira.'" Ngunit ang mga resulta ay naging mas kawili-wili: ang nitrene ay tumutugon nang mas mahusay kaysa sa inaasahan kahit na "ang molekula ay walang karapatang maging matatag," at ang istraktura ng pagbubuklod ay mukhang iba kaysa sa alinman sa mga disenyo iminungkahi noong huling anim na dekada ng pananaliksik. "Kung iminungkahi natin ito sa simula, sa palagay ko ay kinukutya tayo ng mga tao." Kahit na hinabol ni Betley ang mailap na species na ito—na tinatawag ng Lancaster na "big game hunting"—mula nang ilunsad niya ang kanyang lab noong 2007, hindi na niya pinapahalagahan ang kanyang panalo at higit pa sa kanyang mga collaborator. "Nakuha ko ang lahat ng aking kasiyahan mula sa makita si Kurtis at ang aking iba pang mga mag-aaral na sobrang natutuwa tungkol sa kung ano talaga ang kanilang nagawa." Hinarap ni Carsch ang parehong mga kritiko at mga kemikal na pader ngunit nagpatuloy sa kanyang pangangaso gayunpaman. "Natutuwa akong matigas ang ulo niya, kasing tigas ko," sabi ni Betley. Maaaring pareho silang matigas ang ulo tulad ng mga buklod na maaari nilang masira. Sa Cornell, nang kumpirmahin ni Lancaster at ng fifth-year graduate student na si DiMucci ang mga natuklasan, "nagpadala siya ng isang medyo makulay na email" sa koponan ng Betley. Ngunit pinahahalagahan din niya ang kanyang mga collaborator. Si DiMucci ay gumugol ng pitong araw sa Stanford Synchrotron Radiation Lightsource na sinusuri ang electronic structure ng catalyst kasama ang kanilang koponan. "Kung wala ang kanilang mga bagong pang-eksperimentong kakayahan," sabi ni Lancaster, "talagang hindi kami magkakaroon ng senyales sa ingay at ang mababang background na ginawang medyo madali ang pagkilala sa bagay na ito." Susunod, ang koponan ay maaaring makakuha ng inspirasyon mula sa bagong disenyo na ito upang bumuo ng mga catalyst na may mas malawak na pag-abot ng mga application, tulad ng pag-mirror sa paraan ng kalikasan ng pag-convert ng mapanganib na methane sa methanol. "Ang isang tunay na banal na kopita ay sasabihin, 'OK, ang CH bond doon, ang partikular na isa sa molekula na ito, gusto kong gawing isang CN bond o isang CO bond,'" sabi ni Lancaster. Iyon ay maaaring isang malayong layunin, ngunit ang kanyang tinatawag na "dream team" ay maaaring ang tamang isa upang manghuli ng solusyon.
Ang isang paraan ng paggawa ng mga organikong polimer mula sa mga mabangong molekula sa mga conifer at mga puno ng prutas ay binuo ng mga siyentipiko sa Unibersidad ng Birmingham. Ang pamamaraan, na binuo para sa 3-D na mga application sa pag-print, ay maaaring humantong sa isang bagong henerasyon ng mga napapanatiling materyales para magamit sa mga biomedical na application o prototyping. Tinatawag na terpenes, ang mga molekula ay matatagpuan sa mahahalagang langis ng iba't ibang uri ng mga halaman at kadalasang ginagamit sa mga pabango, mga pampaganda at iba pang mga produktong pambahay. Dahil mahirap i-extract at iproseso ang mga ito, madalas na pinapalitan ang mga sintetikong bersyon. Ang mga terpenes ay maaari ding gamitin upang makagawa ng mga resin. Ito ay ginagawang lubhang kawili-wili sa mga chemist at inhinyero na nag-iimbestiga ng mga bagong sustainable polymer upang palitan ang mga plastik na gawa sa mga petrochemical. Ang hamon ay humanap ng paraan ng pagpoproseso ng terpenes sa sapat na kahusayan upang makagawa ng mga kawili-wiling materyales. Ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Birmingham's School of Chemistry, ay gumawa ng isang pamamaraan para sa pagkuha ng mga molekula at pag-convert sa kanila sa mga matatag na resin. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga ito sa mga organikong compound na nakabatay sa asupre na tinatawag na thiols, ang mga resin ay maaaring i-activate sa pamamagitan ng liwanag upang makabuo ng isang solidong materyal. Ang kanilang mga resulta ay nai-publish sa Polymer Chemistry. Ang pagpoproseso ng mga terpene sa ganitong paraan ay ginagawang partikular na kapaki-pakinabang ang mga ito sa isang 3-D na proseso ng pag-print na tinatawag na stereolithography, kung saan ang mga bagay ay binuo sa maraming layer at pinagsama-sama sa ilalim ng UV light upang bumuo ng mga 3-D na bagay. Ang nangungunang may-akda, si Propesor Andrew Dove, ay nagpapaliwanag: "Kailangan nating makahanap ng mga napapanatiling paraan ng paggawa ng mga produktong polimer na hindi umaasa sa mga petrochemical. Kinilala ang mga terpenes bilang may tunay na potensyal sa paghahanap na ito at ang aming trabaho ay isang promising na hakbang patungo sa kakayahang magamit ang mga likas na produkto." Ang iba't ibang terpene ay gumagawa ng iba't ibang materyal na mga katangian at ang susunod na hakbang para sa koponan ay upang siyasatin ang mga pag-aari na iyon nang mas ganap upang mas mahusay na makontrol ang mga ito. Bagama't ang mga pabango ay hindi susi sa mga materyal na katangian ng terpenes, interesado ang mga mananaliksik na makita kung maaari din silang gamitin sa ilang mga produkto.
