Buletin 4 Oktober 2019

Dipaparkan minggu ini

1-Bromopropana

S1-Bromopropane (n-propylbromide atau nPB) adalah sebatian organobromin dengan formula kimia CH3CH2CH2Br. [1] Ini adalah cecair yang tidak berwarna. Sedikit lebih padat daripada air dan sedikit larut dalam air. Apabila dipanaskan hingga suhu tinggi boleh mengeluarkan asap beracun. [2]


Muat turun keseluruhan PDF di bawah


SOROTAN Artikel

Senibina kompleks tembaga-nitrenoid yang baru ditemui dapat merevolusikan sintesis kimia

Untuk membuat sabun, masukkan atom oksigen ke ikatan karbon-hidrogen. Resipi mungkin terdengar sederhana. Tetapi ikatan karbon-hidrogen, seperti permen karet yang tersekat di rambut, sukar untuk dipisahkan. Oleh kerana mereka menyediakan asas untuk lebih dari sekadar sabun, mencari cara untuk memecahkan pasangan yang keras kepala itu dapat merevolusikan bagaimana industri kimia menghasilkan segalanya dari farmasi hingga barang-barang rumah tangga. Kini, para penyelidik di Universiti Harvard dan Universiti Cornell telah melakukan itu: Buat pertama kalinya, mereka menemui dengan tepat bagaimana pemangkin tembaga-nitrena reaktif — yang seperti selai kacang yang digunakan untuk melonggarkan cengkaman gusi pada rambut, membantu mendorong reaksi kimia berlaku - dapat mengubah salah satu ikatan karbon-hidrogen kuat menjadi ikatan karbon-nitrogen, blok bangunan yang berharga untuk sintesis kimia. Dalam makalah yang diterbitkan dalam Sains, Kurtis Carsch, Ph.D. pelajar di Sekolah Siswazah Seni dan Sains di Universiti Harvard, Ted Betley, Profesor Kimia Erving di Harvard, Kyle Lancaster, Profesor Kimia Bersekutu di Universiti Cornell, dan pasukan kolaborator mereka, tidak hanya menggambarkan bagaimana tembaga-nitrena reaktif pemangkin melakukan keajaibannya, tetapi juga bagaimana botol alat untuk memecahkan ikatan karbon-hidrogen yang keras kepala dan membuat produk seperti pelarut, deterjen, dan pewarna dengan lebih sedikit sisa, tenaga, dan kos. Industri sering membentuk asas produk tersebut (amina) melalui proses pelbagai langkah: Pertama, bahan alkana mentah ditukar menjadi molekul reaktif, selalunya dengan pemangkin kos tinggi, kadang-kadang berbahaya. Kemudian, substrat yang diubah perlu menukar kumpulan kimia, yang sering memerlukan sistem pemangkin yang baru. Mengelakkan langkah perantaraan itu - dan malah memasukkan fungsi yang diingini secara langsung ke dalam bahan permulaan - dapat mengurangkan keseluruhan bahan, tenaga, kos, dan berpotensi bahkan keracunan proses. Itulah yang ingin dilakukan oleh Betley dan pasukannya: Cari pemangkin yang boleh melangkau langkah-langkah kimia. Walaupun para penyelidik telah mencari-cari susunan pemangkin tembaga-nitrena yang reaktif selama lebih dari setengah abad dan bahkan membuat spekulasi bahawa tembaga dan nitrogen mungkin merupakan inti dari alat kimia, namun pembentukan elektron pasangan itu tidak diketahui. "Elektron seperti harta tanah, kawan. Lokasi adalah segalanya, ”kata Betley. "Pembuangan elektron dalam molekul sangat berkaitan dengan kereaktifannya," kata Lancaster, yang bersama dengan Ida DiMucci, seorang pelajar siswazah di makmalnya, membantu membuat inventori elektron pada tembaga dan nitrogen. Menggunakan spektroskopi sinar-X untuk mencari tenaga di mana foton akan diserap — tanda ketiadaan elektron — mereka menemui dua lubang yang berbeza pada nitrogen. "Rasa nitrogen ini - di mana anda kehilangan dua elektron ini - telah terlibat dalam kereaktifan selama beberapa dekad, tetapi tidak ada yang memberikan bukti eksperimen langsung untuk spesies tersebut." Mereka ada sekarang. Biasanya, jika atom tembaga mengikat nitrogen, kedua-duanya melepaskan sebahagian elektronnya untuk membentuk ikatan kovalen, di mana mereka berkongsi elektron secara adil. "Dalam kes ini," kata Betley, "itu adalah nitrogen dengan dua lubang di atasnya, jadi ia mempunyai dua radikal bebas dan hanya terikat oleh sepasang tunggal ke dalam tembaga." Pengikatan itu menghalang nitrena yang tidak menentu dari merengek dan melakukan kimia yang merosakkan dengan apa sahaja yang menghalangnya. Apabila seseorang mengalami luka di kaki mereka, misalnya, tubuh menghantar spesies oksigen reaktif, serupa dengan radikal nitrena ini. Spesies oksigen reaktif menyerang parasit menyerang atau agen berjangkit, tetapi mereka juga boleh merosakkan DNA. Oleh itu, untuk mengandungi nitrogen reaktif, pengarang pertama Carsch membina sangkar besar dalam bentuk ligan. Ligan — seperti penyusutan organik yang mengelilingi pasangan nitrena tembaga — membuat pemangkin tetap utuh. Potong pokok renek itu dan memperkenalkan bahan lain — seperti ikatan karbon-hidrogen — dan nitrena yang berapi-api mulai berfungsi. Betley memanggil pemangkin sebagai kunci kerangka, alat yang berpotensi untuk membuka ikatan yang jika tidak terlalu kuat untuk digunakan dalam sintesis. "Mudah-mudahan, kita dapat menghasilkan spesies kimia ini yang sekarang menjadi sangat reaktif sehingga mereka menjadikan jenis bahan yang paling lengai yang ada di sekitar kita sebagai sesuatu yang dapat kita mainkan," katanya. "Itu akan sangat kuat." Oleh kerana blok bangunan - seperti tembaga dan amina - banyak dan murah, kunci kerangka dapat membuka cara praktikal untuk membuat farmasi atau produk rumah tangga. Ketika Carsch pertama kali membuat molekul, "ia benar-benar terikat dengan kegembiraan," kata Betley. "Saya seperti, 'OK, tenang.'" Tetapi hasilnya menjadi lebih menarik: nitrena bertindak balas lebih baik daripada yang dijangkakan walaupun "molekul tidak berhak stabil," dan struktur ikatan kelihatan berbeza daripada reka bentuk mana pun dicadangkan selama enam dekad terakhir penyelidikan. "Seandainya kita mengusulkannya sejak awal, saya rasa orang akan mengejek kita." Walaupun Betley mengejar spesies yang sukar difahami ini - apa yang disebut Lancaster sebagai "pemburuan permainan besar" - sejak dia melancarkan makmalnya pada tahun 2007, dia tidak begitu peduli dengan kemenangannya dan lebih banyak lagi mengenai kolaboratornya. "Saya mendapat semua keseronokan dari melihat Kurtis dan pelajar saya yang lain sangat marah dengan apa yang sebenarnya mereka dapat buat." Carsch menghadapi kedua-dua pengkritik dan kimia tetapi tetap dalam perburuannya. "Saya gembira dia degil, keras kepala seperti saya," kata Betley. Mereka berdua mungkin keras kepala seperti ikatan yang mereka boleh putuskan sekarang. Di Cornell, ketika Lancaster dan pelajar siswazah tahun lima DiMucci mengesahkan penemuan itu, dia "mengirim e-mel yang agak berwarna" kepada pasukan Betley. Tetapi dia juga memberi penghargaan kepada rakannya. DiMucci menghabiskan tujuh hari di Stanford Synchrotron Radiation Lightsource menganalisis struktur elektronik pemangkin dengan pasukan mereka. "Tanpa kemampuan percubaan baru mereka," kata Lancaster, "kita benar-benar tidak akan mempunyai isyarat untuk kebisingan dan latar belakang yang rendah yang membuat pengenalan perkara ini cukup mudah." Seterusnya, pasukan dapat memperoleh inspirasi dari reka bentuk baru ini untuk membina pemangkin dengan aplikasi yang lebih luas, seperti mencerminkan cara semula jadi mengubah metana berbahaya menjadi metanol. "Grail suci yang nyata adalah dengan mengatakan, 'OK, bahawa ikatan CH di sana, yang tertentu dalam molekul ini, saya ingin mengubahnya menjadi ikatan CN atau ikatan CO,'" kata Lancaster.

http://phys.org

Membuat polimer lestari dari molekul wangi

Kaedah membuat polimer organik dari molekul wangi dalam konifer dan pokok buah telah dikembangkan oleh saintis di University of Birmingham. Teknik ini, dikembangkan untuk aplikasi pencetakan 3-D, dapat menghasilkan generasi baru bahan lestari untuk digunakan dalam aplikasi bioperubatan atau prototaip. Disebut terpenes, molekul terdapat dalam minyak pati dari pelbagai jenis tumbuhan dan sering digunakan dalam pewangi, kosmetik dan produk rumah tangga yang lain. Kerana sukar untuk mengekstrak dan memproses, versi sintetik sering diganti. Terpenes juga boleh digunakan untuk menghasilkan resin. Ini menjadikan mereka sangat menarik bagi ahli kimia dan jurutera yang menyiasat polimer lestari baru untuk menggantikan plastik yang terbuat dari petrokimia. Cabarannya adalah untuk mencari kaedah memproses terpena yang cukup cekap untuk menghasilkan bahan yang menarik. Penyelidik di University of Birmingham's School of Chemistry, telah merancang teknik untuk mengekstrak molekul dan mengubahnya menjadi resin stabil. Dengan menggabungkannya dengan sebatian organik berasaskan sulfur yang disebut thiol, resin dapat diaktifkan oleh cahaya untuk membentuk bahan padat. Hasilnya diterbitkan dalam Polimer Kimia. Memproses terpen dengan cara ini menjadikannya sangat berguna dalam proses pencetakan 3-D yang disebut stereolitografi, di mana objek terbentuk dalam beberapa lapisan dan menyatu bersama di bawah cahaya UV untuk membentuk objek 3-D. Penulis utama, Profesor Andrew Dove, menjelaskan: “Kita perlu mencari cara yang mampan untuk membuat produk polimer yang tidak bergantung pada petrokimia. Terpenes telah diakui memiliki potensi nyata dalam pencarian ini dan pekerjaan kami adalah langkah menjanjikan untuk dapat memanfaatkan produk semula jadi ini. " Terpen yang berbeza menghasilkan sifat material yang berbeza dan langkah seterusnya bagi pasukan adalah menyelidiki sifat tersebut dengan lebih lengkap untuk mengawalnya dengan lebih baik. Walaupun wangiannya tidak penting untuk sifat material terpenes, para penyelidik berminat untuk melihat apakah harganya juga dapat dimanfaatkan dalam beberapa produk.

http://phys.org

Pertanyaan Cepat