ในการทำลายพันธะเคมี คุณต้องรู้จักผู้ชายที่รู้จักผู้ชายที่รู้จักสารประกอบ นักวิทยาศาสตร์ได้รับคำสั่งให้โจมตีเช่นนี้และได้ทำลายพันธะเคมีที่ยากที่สุดสองประการในห้องทดลองที่เทียบเท่ากับแสงกลางวันแสกๆ ปฏิกิริยาดังกล่าวทำให้เกิดความเชื่อมโยงทางเคมีใหม่และอาจนำไปสู่เส้นทางที่ตรงกว่าสำหรับการผลิตยาหลายชนิดหรือสารประกอบที่มีความสำคัญทางชีววิทยาอื่นๆในงานชิ้นใหม่นี้ สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะและคาร์บอนมอนอกไซด์สมคบคิดเพื่อแยกพันธะสามที่เชื่อมอะตอมไนโตรเจนสองอะตอม ซึ่งเป็นหนึ่งในพันธะเคมีที่แข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติ การแยกไนโตรเจนที่ถูกผูกมัดออกจากกันเป็นงานที่น่ากลัวเสมอ แม้ว่าจะทำสำเร็จแล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องให้ผลผลิตที่เป็นประโยชน์เสมอไป
ปฏิกิริยาใหม่นี้ทำให้เกิดสารประกอบที่มีพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจน
และดำเนินการที่อุณหภูมิและความดันที่ไม่รุนแรง นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 13 ธันวาคมในNature Chemistry ปฏิกิริยานี้หลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีที่มีค่าใช้จ่ายสูงซึ่งต้องผลิตแอมโมเนีย (ไนโตรเจนและไฮโดรเจน) เพื่อให้ได้พันธะคาร์บอน-ไนโตรเจนที่เป็นประโยชน์
“นี่เป็นผลงานที่สำคัญ” คริสโตเฟอร์ คัมมินส์ แห่ง MIT ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว “เราสามารถใส่ลงในกล่องเครื่องมือเคมีของเราได้”
ประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ของชั้นบรรยากาศโลกเป็นไนโตรเจน แต่การควบคุมมันไม่ใช่เรื่องง่าย อะตอมของไนโตรเจนในบรรยากาศมีชีวิตเหมือนฝาแฝดที่แยกจากกันไม่ได้ ในรูปของ N2 ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยพันธะสามอย่างแน่นหนาและค่อนข้างเฉื่อย ไดไนโตรเจนนี้จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและฝนมายังโลก ซึ่งจุลินทรีย์ต่างๆ จะ “แก้ไข” มัน – แยกฝาแฝดออกจากกัน ทำให้พร้อมที่จะสร้างพันธะกับโมเลกุลอื่นๆ เช่น คาร์บอน
เพื่อให้ได้พันธะคาร์บอนกับไนโตรเจนในห้องทดลอง Paul Chirik
นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Cornell และเพื่อนร่วมงานได้โจมตีพันธะ N2 ด้วยโลหะและคาร์บอนมอนอกไซด์ นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นด้วยสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะแฮฟเนียมและไดไนโตรเจนในสารละลาย จากนั้นเติมก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ อิเล็กตรอนจากแฮฟเนียมและคาร์บอน “ฉีกพันธะสาม” Chirik กล่าว ส่วนหนึ่งของปฏิกิริยา คาร์บอนจากคาร์บอนมอนอกไซด์จะจับกับอะตอมของไนโตรเจน ทำให้เกิดพันธะคาร์บอนกับไนโตรเจนที่เป็นประโยชน์
การสร้างสารประกอบ เช่น ไนลอน ที่ต้องการพันธะระหว่างคาร์บอนกับไนโตรเจน ในปัจจุบันจำเป็นต้องสร้างแอมโมเนียไปพร้อมๆ กัน Chirik กล่าว วิธีการใหม่อาจเสนอทางเลือก “มันเหมือนกับว่าคุณกำลังบินจากนิวยอร์คไปไมอามีและแวะพักที่ชิคาโก” Chirik กล่าว “เรากำลังพยายามหาเที่ยวบินตรง”
แม้ว่าเคมีจะให้ผลผลิตออกซาไมด์ของสารเคมีในฟาร์ม แต่ Chirik ตั้งข้อสังเกต แต่ก็ไม่ได้ทำในปริมาณมากพอที่จะเป็นประโยชน์ และในขณะที่ปฏิกิริยาทำให้ไนโตรเจนเป็นอิสระ แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพในการผลิตแอมโมเนีย: กระบวนการของ Haber–Bosch ทำงานได้ดีอยู่แล้วและมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย
แต่ในหลายกรณี เขากล่าวว่า การหาวิธีที่จะข้ามข้อกำหนดด้านอุณหภูมิและความดันของ Haber-Bosch และความต้องการด้านพลังงานที่เกี่ยวข้องนั้นจะเป็นข้อดี และการคิดเกี่ยวกับปฏิกิริยาเหล่านี้อาจนำไปสู่เคมีใหม่สำหรับการผลิตยาและสารประกอบที่มีความสำคัญทางชีวภาพอื่นๆ
คัมมินส์กล่าวว่า “ในอนาคต” ความหวังก็คือ [ปฏิกิริยาดังกล่าว] สามารถนำมาสร้างเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
