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      繪制催化中心的三維結(jié)構(gòu)有助于設(shè)計(jì)新的和改進(jìn)的催化劑
      
			
      
				2019-11-27 10:29:05
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      許多化學(xué)過程都依賴催化劑來促進(jìn)反應(yīng)，否則這些反應(yīng)將進(jìn)行得非常緩慢，甚至根本不會(huì)進(jìn)行。KAUST開發(fā)了一種通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)直觀地表示催化劑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新程序，正在幫助研究人員制造更好的催化劑。
      

      該軟件生成地形立體地圖，由KAUST催化研究中心的Luigi Cavallo的研究小組開發(fā)?，F(xiàn)在可以在線免費(fèi)獲得所需的源代碼。
      

      繪制催化中心的三維結(jié)構(gòu)有助于設(shè)計(jì)新的和改進(jìn)的催化劑
      

      來自65個(gè)國(guó)家的科學(xué)家已經(jīng)使用了該界面的Web應(yīng)用程序，據(jù)博士后研究員Laura Falivene報(bào)道，他們經(jīng)常拜訪KAUST研究人員以獲取更多信息。該小組現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表了一篇觀點(diǎn)文章，詳細(xì)解釋了地形立體圖的創(chuàng)建和使用。
      

      Falivene說：“可視化的功能在化學(xué)中具有巨大的價(jià)值，因?yàn)榛瘜W(xué)需要花費(fèi)大量時(shí)間來想象我們看不到的事物。”
      

      每個(gè)圖都使用顏色編碼來傳達(dá)形成催化劑功能中心的化學(xué)基團(tuán)的三維幾何形狀，稱為催化袋(參見圖像)。生成圖譜的數(shù)據(jù)可以來自多種技術(shù)，例如X射線晶體學(xué)和量子力學(xué)計(jì)算，這些技術(shù)可指示催化腔中每個(gè)原子的身份和位置。
      

      這有助于研究人員更好地了解已知催化劑的功能，同時(shí)還指導(dǎo)探索化學(xué)修飾方法，這些化學(xué)修飾方法可以調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以制造出更好的催化劑。
      

      Falivene解釋說：“我們正在實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法之間架起一座重要的橋梁。” 她補(bǔ)充說，地形立體圖的日益普及幫助其他化學(xué)家認(rèn)識(shí)到像她這樣的理論化學(xué)家所做的工作的重要性。
      

      她說：“使用地圖說明了將實(shí)驗(yàn)方法與理論方法相結(jié)合的重要性，這比我的口語(yǔ)所能做到的更好。” “它們可以與任何種類的催化劑一起使用，從簡(jiǎn)單的有機(jī)分子促進(jìn)的反應(yīng)性到過渡金屬絡(luò)合物和大型金屬酶(其中金屬都存在于蛋白質(zhì)中)促進(jìn)的反應(yīng)性。” 金屬酶催化生命中一些最關(guān)鍵的反應(yīng)。
      

      KAUST的工作將繼續(xù)改進(jìn)該方法，包括開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)方法以快速篩選可能的新催化劑的潛力。
      

      Falivene說：“這篇觀點(diǎn)文章很重要，因?yàn)樗秸f明了該主題的有效性和價(jià)值。” 她將其描述為一個(gè)新的起點(diǎn)，它將早期的，非正式的成就匯聚在一起，以促進(jìn)地圖的廣泛使用和進(jìn)一步發(fā)展。
      
			

			
        
      
			
      
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