理论分子将氟从荧光照中拉出

碳和氟之间的化学键本质上是最强的,并且在复杂的碳氟化合物历史上既是祝福又是诅咒。现在,在对“计算化学”相对较新领域的有力演示中,研究人员国家标准技术研究所(NIST)以及新兴科学技术集团(由菲利普·莫里斯(Philip Morris)赞助的Inest)的跨学欧洲杯线上买球科网络 - 在计算机中设计了一种完全理论的分子,以将氟从氟化碳中抽出。

在海平面上,强的C-F键可以使碳氟化合物在热和化学上稳定。结果,在许多商业应用中都使用了荧光照,包括制冷剂,农药和不粘涂层。然而,在上层大气中,高能量光子和高反应性臭氧分子可以分解氟化碳,而众所周知的臭氧层的后果并在地面水平上增加了紫外线辐射。确定的化学家可以用某些有机金属化合物在地面上分解氟化碳,但是在非常高的温度下,反应需要很长时间。其他已知的试剂既剧毒又效率低下,因此化学家一直在寻找一种经济且环保的方法来处理碳氟化合物。

NIST/Philip Morris团队的理由认为问题可能已经解决,因此,南非细菌使用的酶,称为一种称为氟乙酸脱氧酶的酶,Burkholderia sp。该酶使细菌能够在室温下将氟离子从氟乙酸钠(破坏有毒化合物)中拉出,而没有问题的金属离子。酶是巨型分子,演变为在生物体的复杂环境中生存和起作用。适应工业过程可能很困难且昂贵。取而代之的是,研究小组在分子中应用了电子结构的基本量子力学理论,以及结合并提取氯离子的已知分子的示例,以计算酶中关键“活性位点”的构成和几何形状那做了工作。然后,他们在软件中设计了一个大环形分子,以将这些组件保持在正确的方向上,以打破简单的氟化合物甲基氟化物中的C-F键。

德克萨斯大学的研究人员现在正在合成新分子以测试其有效性。如果它与理论预测匹配,它将是一个简单的有机分子系统的第一个例子天然酶的化学活性。注意研究员卡洛斯·冈萨雷斯(Carlos Gonzalez)指出:“所有这些有用的事情都是自然界的,您只需要找到它们并使它们更有效。”

http://www.nist.gov

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