поиск |
Новости химической науки > железо-серный комплекс – искусственная гидрогеназа15.3.2005 Долгожданный синтез железо-серного неорганического комплекса, очень близкого по строению к каталитическому центру фермента гидрогеназы, говорит о том, что сходные каталитические системы могут стать реальной заменой дорогим платиновым катализаторам в водородных топливных ячейках.
Гидрогеназы - это ферменты, позволяющие бактериям поглощать и перерабатывать водород, используя его как окислитель или восстановитель в ходе метаболизма. Полученный комплекс катализирует ту же реакцию, хоть и менее эффективно. Он был получен профессором Кристофером Дж. Пикеттом (Центр Джона Иннеса, Норвич, Великобритания) и его коллегами из Тихоокеанской Национальной Северозападной Академии, а также из Университета Милана-Бикочча, в Италии [Nature, 433, 610 (2005)].
Структура полученного соединения. Fe = зелёный, S = жёлтый, C = серый, N = синий, O = красный.
Эта цель была «давно поставлена перед химиками-неорганиками», пишет профессор Марчетта Даренсборо из Техасского Университета в комментарии к статье в Naturе. Полученное соединение «символизирует переход к новому поколению катализаторов, имеющих природные аналоги.»
«Это очень значительная работа», комментирует другой профессор, биохимик Джон У. Петерс, из Университета Монтаны. «Такой тип несимметричного мостиково-связанного кластера -- действительно очень сложная цель в синтезе. Получение соединения, столь близкого по строению к активному центру фермента, будет бесценным при моделировании многих процессов, проходящих в энзиме.
Новая молекула «одновременно и серьёзный вызов синтетикам, и очень красивая химия» - добавляет кристаллограф Хуан Карлос Фонтечилла-Камп из Института Структурной Биологии (Гренобль, Франция).
В молекуле гидрогеназы активный центр состит из двух компонентов – фрагмента Fe-Fe и большего кластера 4Fe4S – связанных атомом серы, принадлежащим одному из цистеиновых остатков фермента. Синтез включил в себя получение этих двух компонентом и их связывание, что оказалось очень непростой задачей. «Химики никогда не сталкивались до этого с задачей построения из двух частей такой близкой по строению к природному веществу молекулы», - сообщила Даренсборо журналу Chemical & Engineering News.
Пикетт и сотрудники получили вещество с такой же конфигурацией, как и у природного соединения, активируя фрагмент Fe-Fe тиоацетильной группой и защищая 4Fe4S кластер большим чашеподобным лигандом. Этот лиганд оставлял доступ только к одному из атомов железа к кластере, приводя к образованию нужного соединения. Исследователи показали, что синтетический кластер катализирует восстановление Н+ в Н2 - на данный момент с низкой эффективностью, - но, тем не менее, учёные планируют, что её удастся повысить.
«В дополнение к расширению наших знаний о механизме работы природной биосистемы, доступность активного и дешёвого аналога гидрогеназы будет способствовать развитию практически важных материалов на их основе, пригодных, в частности, для создания водородных топливных ячеек», - пишут исследователи. «На сегодняшний день для таких целей используются, в основном, платиновые катализаторы, которые дороги, обладают ограниченной доступностью и недолговечны». Отчёты Департамента Энергетики США и Департамента Транспорта Великобритании по топливным элементам и расходованию водорода за 2003 год говорят о необходимости перехода с платиновых катализаторов на другие аналоги или уменьшении их использования в водородных топливных системах.
источник: Chemical & Engineering News Комментарии к статье:Вы читаете текст статьи "железо-серный комплекс – искусственная гидрогеназа" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|