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“不對稱有機(jī)催化，2021諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)” | 微波合成革新了人類合成分子的方式

安東帕 2021-12-10 | 閱讀：1097

你知道嗎？

圖片來源網(wǎng)絡(luò)

2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了“在不對稱催化方面”做出貢獻(xiàn)的兩位科學(xué)家。

北京時(shí)間10月6日下午5時(shí)許，2021年諾貝爾獎(jiǎng)的最后一個(gè)科學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)揭曉——來自馬克斯·普朗克研究所的德國科學(xué)家本杰明·李斯特（Benjamin List）教授與普林斯頓大學(xué)的美國科學(xué)家大衛(wèi)·麥克米倫（David MacMillan）教授因在“不對稱有機(jī)催化”上的突破性貢獻(xiàn)，被授予2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

在化學(xué)領(lǐng)域，分子合成不是一件容易的事?；瘜W(xué)家可以將小的化學(xué)構(gòu)件連接在一起，以此創(chuàng)造新分子。但若要控制看不見的化合底物，并令它們以所需的方式結(jié)合是非常困難的。

諾獎(jiǎng)委員會(huì)指出，這兩名科學(xué)家的貢獻(xiàn)，為合成分子提供了一種巧妙的工具。這一工具不僅可以被用來研發(fā)新藥，還能讓化學(xué)更環(huán)保。

利用這些反應(yīng)，研究人員現(xiàn)在可以更有效地構(gòu)建很多東西，從新藥物到可以在太陽能電池中捕獲光的分子?？梢哉f，通過這種方式，有機(jī)催化劑正在為人類帶來最大的利益。

圖為化學(xué)合成教學(xué)圖

體現(xiàn)有機(jī)催化如何讓化學(xué)合成更高效的一個(gè)例子，就是合成天然存在且極其復(fù)雜的士的寧分子。許多人從“謀殺小說女王“阿加莎·克里斯蒂（Agatha Christie）的書中知道了士的寧。然而，對于化學(xué)家來說，士的寧就像一個(gè)魔方：一個(gè)你想用盡可能少的步驟解決的挑戰(zhàn)。

1952年士的寧被首次合成時(shí)，需要29次不同的化學(xué)反應(yīng)，只有0.0009%的初始材料彩才可合成士的寧。

來到2011年，研究人員使用有機(jī)催化和級聯(lián)反應(yīng)，僅用12步就合成了士的寧，效率提高了7000倍！

微波合成：

更快！更有效！更安全！

傳統(tǒng)的回流設(shè)備受限于溶劑的沸點(diǎn)，這導(dǎo)致了化學(xué)研究是一個(gè)非常耗時(shí)的工作。提高反應(yīng)速率最簡單的方法就是提升反應(yīng)溫度，因此就要借助密閉反應(yīng)管。同時(shí)將玻璃反應(yīng)管代替不銹鋼反應(yīng)管，并結(jié)合微波這一現(xiàn)代的加熱方法，這便是微波反應(yīng)器的基本設(shè)計(jì)理念。

專用微波合成儀通常是一種緊湊的臺(tái)式設(shè)備，它一般使用由玻璃或者其它惰性材料制成的耐壓管。這種管子可以使內(nèi)部的反應(yīng)液在高密度的微波輻射下迅速的升到高達(dá) 300℃的溫度。大多數(shù)微波合成都高度自動(dòng)化且擁有人性化的操作界面。

是時(shí)候請出安東帕微波合成Monowave系列出場啦！

安東帕微波設(shè)備為客戶提供一個(gè)多樣化的合成家族，每個(gè)家族成員在日?；瘜W(xué)研究中都有這一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢：

單模反應(yīng)器：Monowave 系列

?手動(dòng)或自動(dòng)的連續(xù)方法開發(fā)和優(yōu)化；

?從毫克到克級的合成；

?通過使用插入式和IR測溫的精確方法開發(fā)。

圖為安東帕微波合成家族

如何設(shè)計(jì)并開始一個(gè)微波合成實(shí)驗(yàn)？

將密封好的反應(yīng)管放入微波腔體后，就可以設(shè)置需要的反應(yīng)條件了。之后，就可以通過點(diǎn)擊“Start”來開始程序了。此外在實(shí)驗(yàn)過程中，也可以隨時(shí)的通過“Edit Experiment”或者直接的點(diǎn)擊顯示在主屏幕上的參數(shù)來對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的更改。