为什么化学家不能放弃钯金

为什么化学家不能放弃钯金?在地球上很难找到一个不受钯影响的地方。这种银白色金属是全球 14 亿辆汽车中催化转化器的关键部件,它向大气中喷出钯粒。采矿和其他来源增加了这种污染。结果,从南极洲到格陵兰冰盖顶部,地球上一些最偏远的地方出现了钯的痕迹。

钯对于制造药物实际上也是必不可少的。这是因为以钯原子为核心的催化剂具有无与伦比的帮助将碳-碳键缝合在一起的能力。这种化学反应是构建有机分子的关键,尤其是那些用于药物的分子。瑞典哥德堡制药巨头阿斯利康的药物研究员 Per-Ola Norrby 说:“我们生产的每一种药物都有一个钯催化步骤。” 钯催化的反应非常有价值,以至于他们的发现者在 2010 年分享了诺贝尔奖。

但尽管它的多功能性,化学家们正试图摆脱钯。这种金属比黄金更贵,而且含有钯的分子对人类和野生动物也有剧毒。化学品制造商必须从他们的产品中分离出所有痕量的钯,并小心处理有害废物,这会增加额外的费用。

位于德国达姆施塔特的默克生命科学公司的药物化学家 Thomas Fuchß 给出了制造 3 公斤药物分子的反应示例,​​其原料成本为 250,000 美元。仅钯催化剂就增加了 100,000 美元;从产品中提纯它另外 30,000 美元。

纽约大学有机金属化学家 Tianning Diao 表示,寻找金属毒性较小的替代品有助于减少钯废料对环境的危害,并使化学工业朝着“更环保”的方向发展。研究人员希望将钯换成更常见的金属,例如铁和镍,或者发明完全回避这个问题的无金属催化剂。

在过去的二十年中,研究人员多次报告发现了无钯催化剂。但在该领域反复出现的模式中,每一个预示着的发现都被证明是一个错误。

为什么化学家不能放弃钯金

然后,出现了令人兴奋的结果。2021 年 1 月的一份惊人报告似乎让无钯的梦想触手可及1。中国的研究人员报告说,“碳偶联”反应是制药行业最常见的碳键形成反应之一,无需钯或任何其他金属即可催化。Norrby 说,如果研究结果得到证实,那么该反应将改变我们所知道的关于碳键如何形成的一切。

化学家们立刻兴奋不已——也表示怀疑。世界各地的研究人员试图在他们自己的实验室中验证这些非同寻常的说法。在两个月内,三个团队发表了预印本(同行评审之前的工作论文),认为钯污染正在催化偶联反应。

那些批评者会被证明是正确的(见“碳耦合”)。在一些分析和药物化学界的讨论中,这个错误的发现以及关于这个错误是如何犯的问题占据了主导地位。这个传奇故事是一个警示故事,说明化学家要让他们的反应和实验室免受钯污染是多么困难。

原创文章很辛苦,作者:晓双,如若转载,请注明出处:https://www.pzgjs.com/54221.html

(0)
上一篇 2022年9月28日 下午4:51
下一篇 2022年9月29日 上午9:31

相关推荐

厂长电话
微信号

13027973222

微信二维码
微信二维码
返回顶部