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
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|