ساخت یک کاتالیست نانولوله‌ای بسیار فعال

محققان در چین کاتالیست جدیدی ساخته‌اند که می‌تواند به تولید مولکول‌های کایرالی که در ساخت داروها کاربرد دارند، کمک کند. طبق گفته محققان مذکور این کاتالیست که شامل نانوذرات پلاتین کپسوله شده در نانولوله‌های کربنی است، فعال‌ترین کاتالیست از نوع خود است.

محققان در چین کاتالیست جدیدی ساخته‌اند که
می‌تواند به تولید مولکول‌های کایرالی که در ساخت داروها کاربرد دارند، کمک
کند. طبق گفته محققان مذکور این کاتالیست که شامل نانوذرات پلاتین کپسوله
شده در نانولوله‌های کربنی است، فعال‌ترین کاتالیست از نوع خود است.

مولکول کایرال، مولکول نامتقارنی است که نمی‌تواند بر تصویرآینه‌ای خود
منطبق گردد. اگرچه دو شکل یا دو ایزومر یک مولکول کایرال که انانتیومر
نامیده می‌شوند و تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند، در واکنش‌ها اغلب به مقدار
مساوی تولید می‌شوند؛ اما آنها خواص متفاوتی دارند. در پزشکی یک انانتیومر
می‌تواند مؤثرتر از دیگری باشد و محققان تلاش می‌کنند که راهی برای تولید
فقط یکی از انانتیومرها بجای مخلوطی از هر دو، پیدا کنند.
 

هیدروژناسیون نامتقارن روی نانوذرات پلاتین کپسوله شده داخل نانولوله‌های کربنی.
یک کاتالیست نامتقارن می‌تواند یک واکنش را
برای تولید مطلوب فقط یک انانتیومر، هدایت کند. کان لی و همکارانش در
آکادمی علوم چین، کاتالیست نامتقارن هتروژنی تولید کرده‌اند که می‌تواند
تبدیل به یکی از مؤثرترین کاتالیست‌ها در این زمینه شود.

آنها نانولوله‌های کربنی را در یک محلول آبی از H2PtCl6 غوطه‌ور کردند. گرم
کردن و خشک کردن آهسته، منجر به درج پلاتین در کانال‌های نانولوله‌ای شد؛ و
بعد از احیاء با استفاده از سدیم فرمات، نانوذرات پلاتین داخل این نانولوله‌ها
کپسوله شدند.

در گذشته، اغلب کاتالیست‌های نامتقارن هموژن بوده‌اند. این کاتالیست‌ها
همراه با واکنش‌گرها در یک محلول حل می‌شوند. در این حالت، جداسازی محصول‌ها
می‌تواند مشکل باشد. کاتالیست‌های هتروژن که در فاز متفاوتی با واکنش‌گرها
هستند، از این لحاظ بهتر هستند.

هنگامی که این گروه کاتالیست خود را در یک واکنش هیدروژناسیون استاندارد
استفاده کرد، متوجه شد که ۹۶ درصد محصول فقط یک انانتیومر است و این محصول
با دبی یا فرکانس تغییر و تبدیلی (“turnover”) برابر با صد هزار بر ساعت
تولید می‌شود که از فرکانس تغییر و تبدیل کاتالیست معروف Pt/Al2O3، تحت
همان شرایط واکنش، بزرگ‌تر است.

کیهوا یانگ، یکی از این محققان، می‌گوید: این کاتالیست برای تولید ترکیبات
کایرالی که می‌توانند بعنوان داروهای کایرال استفاده شوند، کاربرد
بالقوه‌ای در صنعت دارد. از جمله این داروهای کایرال، آنهایی هستند که برای
درمان فشار بالای خون استفاده می‌شوند.

این گروه باور دارد که این تحقیق برای ساخت کاتالیست‌های کایرال جدید و
بسیار فعال فرصت‌هایی ایجاد خواهد کرد.

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Angew. Chem. Int.
Ed. منتشر کرده‌اند.