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      致密硅氧烷凝膠的可調(diào)諧疏水性與其催化活性密切相關(guān)
      
			
      
				2019-07-23 08:45:18
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      東京都立大學(xué)的研究人員表明，致密硅氧烷凝膠的可調(diào)諧疏水性與其催化活性密切相關(guān)，明確證明了分子水平上具有不同疏水性的分子如何與不同疏水性的表面發(fā)生不同的相互作用。這也是硅氧烷凝膠首次顯示出對(duì)甲硅烷基醚(通常用作保護(hù)劑)的反應(yīng)非常有效。
      

      致密硅氧烷凝膠的可調(diào)諧疏水性與其催化活性密切相關(guān)
      

      疏水材料是排斥水的材料。家庭的例子包括用于不粘煎鍋和智能手機(jī)的涂料。疏水性在自然界中也起著關(guān)鍵作用，例如，某些植物和動(dòng)物從大氣中收集水分以及將DNA包裝到染色體中的機(jī)制。近年來，它還被揭示為酸催化劑，可加速化學(xué)反應(yīng)的酸性物質(zhì)的功能的一部分，廣泛用于石油化學(xué)工業(yè)。雖然眾所周知，更多的疏水性導(dǎo)致更好的催化作用，但由于最常見的催化劑的多孔結(jié)構(gòu)，因此不清楚為什么會(huì)這樣。
      

      因此，由東京都立大學(xué)的Hiroki Miura博士和Tetsuya Shishido教授領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員研究了一種致密的硅氧烷凝膠的催化活性，硅膠是一種附著有酸性磺基的硅橡膠。重要的是，這些凝膠可以用受控量的酸基和疏水甲基覆蓋，從而能夠精細(xì)控制疏水性。這些凝膠也不是多孔的，其表面僅覆蓋兩個(gè)關(guān)鍵組，允許更簡單但更準(zhǔn)確的表面環(huán)境定量。
      

      該小組研究了乙酸烷基酯的水解(用水鍵斷裂)的催化作用，通常用于生產(chǎn)油漆，香料，甚至塑料; 他們發(fā)現(xiàn)，在分子結(jié)構(gòu)中具有更長，更疏水的尾部的乙酸鹽受益于具有更低的磺基與甲基比率的催化作用的增加。相反，由于可用的磺基較少，較不疏水的分子被催化效率較低。它們清楚地表明水對(duì)催化位點(diǎn)的親和力可能阻礙不同分子的接近; 這可以用于設(shè)計(jì)選擇性和增加活動(dòng)。
      

      此外，將硅氧烷催化劑應(yīng)用于甲硅烷基醚的脫保護(hù)。甲硅烷基醚是保護(hù)基團(tuán)，附著在需要屏蔽不需要的反應(yīng)的基團(tuán)上。為了使它們?cè)俅慰捎?，它們必須易于脫保護(hù)。該小組首次表明，硅氧烷凝膠催化劑在脫甲硅烷基醚中是非常有效的，甲硅烷基醚是常見反應(yīng)中的關(guān)鍵反應(yīng)步驟，例如人工核苷酸(或DNA)的構(gòu)建。隨著對(duì)分子環(huán)境如何與功能相關(guān)聯(lián)的更多理解，他們希望這些催化劑的進(jìn)一步化學(xué)增強(qiáng)可以為新的功能和應(yīng)用開辟道路。
      
			

			
        
      
			
      
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