ノースウェスタン大学の化学者は、可視光と非常に小さなナノ粒子を使用して、医薬品開発のための多くのリード化合物と同じクラスの分子を迅速かつ簡単に作成しています。

ナノ粒子触媒は、光に駆動されて、非常に特定の化学製品と化学反応を行います。分子は、正しい化学式を持っているだけでなく、空間で原子の特定の配列を持っています。また、触媒は追加の化学反応に再利用できます。

半導体ナノ粒子は量子ドットとして知られています。非常に小さいため、直径はわずか数ナノメートルです。しかし、小さいサイズはパワーであり、長尺では不可能な魅力的な光学特性と電子特性を備えた材料を提供します。

「量子ドットは、金属ナノ粒子よりも有機分子のように振る舞います」と、研究を率いたエミリーA.ワイスは述べています。 「電子は、その反応性が量子力学の規則に従うような小さな空間に絞り込まれます。ナノ粒子表面のテンプレート化力とともに、これを利用することができます。」

Nature Chemistry誌が最近発表したこの研究は、ナノ粒子の表面を、非常に複雑で潜在的に生物活性な化合物を作るための単純なメカニズムである付加環化と呼ばれる光駆動反応のテンプレートとして初めて使用したものです。

「我々はナノ粒子触媒を使用して、分子を高収率で生成するだけでなく、医薬品開発に最も関連する原子の配置を伴う単純なワンステップ反応により、四置換シクロブタンと呼ばれるこの望ましいクラスの分子にアクセスします」 「これらの分子は他の方法で作るのが難しい。」

ヴァイスは、ワインバーグ芸術科学大学のマークアンドナンシーラトナー化学教授です。彼女は、量子ドットでの光駆動電子プロセスの制御と、それらを使用して前例のない選択性で光駆動化学を実行することを専門としています。

ナノ粒子触媒は、可視光からのエネルギーを使用して表面の分子を活性化し、それらを融合させて、生物学的用途に役立つ構成でより大きな分子を形成します。その後、より大きな分子はナノ粒子から容易に分離し、ナノ粒子を解放して別の反応サイクルで再び使用できるようにします。

彼らの研究では、ワイスと彼女のチームは、半導体セレン化カドミウムと溶液中のアルケンと呼ばれる様々なスターター分子で作られた3ナノメートルのナノ粒子を使用しました。アルケンには、シクロブタンを形成するために必要なコア炭素-炭素二重結合があります。

この研究のタイトルは「量子ドットによって光触媒される位置選択的およびジアステレオ選択的分子間[2 + 2]環状付加」です。

Disclaimer: The views, suggestions, and opinions expressed here are the sole responsibility of the experts. No 富士タイムズ journalist was involved in the writing and production of this article.

Topics #ナノ粒子触媒 #ノースウェスタン大学