เร่งปฏิกิริยาเคมีสีเขียว

เร่งปฏิกิริยาเคมีสีเขียว

ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ที่สามารถรีไซเคิลได้ บริษัทเคมีภัณฑ์สามารถลดปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นในการผลิตผลิตภัณฑ์ อ้างอิงจากนักวิจัยจาก Brookhaven National Laboratory ในเมืองอัพตัน รัฐนิวยอร์ก

กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ตั้งแต่เภสัชภัณฑ์ไปจนถึงสารกำจัดศัตรูพืชต้องอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างมาก ซึ่งช่วยเร่งการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นให้เป็นสารเคมีที่ต้องการ แต่การแยกตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมักต้องใช้ตัวทำละลายที่มีราคาแพงและบางครั้งเป็นพิษ ซึ่งบริษัทต่างๆ ต้องกำจัดในภายหลัง

Morris Bullock และ Vladimir Dioumaev ที่ Brookhaven 

ได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีฐานเป็นทังสเตนสำหรับการรวมคีโตนและสารประกอบซิลิกอนอินทรีย์เพื่อสร้างอัลคอกซีไซเลน ตัวเร่งปฏิกิริยาทังสเตนจะแยกออกจากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นทั่วไปที่ใช้ในการผลิตเซรามิก ยา และยาฆ่าแมลง

นักวิจัยรายงานในNature วันที่ 31 กรกฎาคม ว่าในขณะที่ปฏิกิริยาดำเนินไปในหลอดทดลอง ตัวเร่งปฏิกิริยาทังสเตนยังคงแขวนลอยอยู่ในส่วนผสมในรูปของของเหลวที่เป็นน้ำมัน เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาจะรวมตัวกันเป็นของแข็งเหนียวและตกลงที่ด้านล่างของหลอดทดลอง นักวิจัยเพียงแค่เทอัลคอกซีไซเลนออกและนำตัวเร่งปฏิกิริยากลับมาใช้ใหม่ “วิธีนี้ช่วยประหยัดเวลาและเงินได้มาก” Bullock กล่าว

จนถึงตอนนี้ นักวิจัยได้ทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยากับปฏิกิริยาเคมีเพียงประเภทเดียวเท่านั้น แต่พวกเขาวางแผนที่จะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากับปฏิกิริยาประเภทอื่นๆ

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์พบกบพิษที่ดูดสารพิษจากเหยื่อของมันแล้วปรับแต่งสารเคมีเพื่อทำให้มันเป็นอาวุธที่อันตรายยิ่งขึ้น

นักเคมีตัวน้อย กบขนาดยาว 4 เซนติเมตร Dendrobates auratus นี้สามารถเพิ่มพลังให้กับสารพิษในรูปแบบเฉพาะที่มันได้รับจากอาหารของมัน

PNAS พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำแห่งชาติในบัลติมอร์

กบ Dendrobatesยาว 4 ถึง 5 เซนติเมตรอย่างน้อย 3 สายพันธุ์ในเขตร้อนของโลกใหม่ดัดแปลง alkaloid เพื่อสร้างกบที่มีพิษประมาณ 5 เท่า อ้างอิงจากทีมที่นำโดย John W. Daly จากสถาบันแห่งชาติ โรคเบาหวานและโรคทางเดินอาหารและไต (NIDDK) ในเมือง Bethesda รัฐแมริแลนด์ สารพิษที่ต้มแล้วซึ่งเป็นหนึ่งในชั้นที่เรียกว่า pumiliotoxins กลายเป็นสารป้องกันในผิวหนังของกบ นักวิจัยรายงานในการดำเนินการของ National Academy ที่กำลังจะมีขึ้น ของวิทยาศาสตร์ .

เจอร์โรลด์ ไมน์วัลด์ นักนิเวศวิทยาเคมีแห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลกล่าวว่า “นี่เป็นสิ่งสำคัญที่แสดงให้เห็นว่าเคมีเชื่อมโยงชีวิตของสิ่งมีชีวิตหนึ่งกับอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งได้อย่างไร” แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะพบว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ไม่ใช่กบปรับแต่งสารพิษพื้นฐานเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ กัน แต่ Meinwald กล่าวว่า “ฉันไม่รู้ว่ามีตัวอย่างอื่นใดในการปรับปรุงอาวุธป้องกันตัวอีกบ้าง”

งานใหม่นี้เติบโตจากการวิจัยหลายปีที่เริ่มต้นด้วยปริศนาเกี่ยวกับกบโผพิษ ซึ่งเป็นของตระกูลDendrobates กบในวงศ์อื่นๆ อีก 3 วงศ์ในอเมริกาใต้ ออสเตรเลีย และมาดากัสการ์ก็มีพิษที่ผิวหนังเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อสวนสัตว์และพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำเลี้ยงสิ่งมีชีวิตที่คาดกันว่าเป็นอันตรายถึงชีวิตเหล่านี้ กบจากสกุลออสเตรเลียทั้งหมดยกเว้นสกุลเดียวจะเติบโตได้โดยไม่มีอันตราย

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

Daly และผู้ทำงานร่วมกันในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เสนอว่ากบป่าต้องเก็บสารพิษจากอาหารและเก็บไว้ในผิวหนังของพวกมัน ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา นักวิทยาศาสตร์พบว่ามดและสัตว์ขาปล้องอื่นๆ ในที่อยู่อาศัยของกบมีพิษส่วนใหญ่ที่ปรากฏในผิวหนังของกบ

การค้นพบว่ากบบางตัวเปลี่ยนสารพิษที่พวกมันกินเข้าไป เป็นผลการศึกษาทางทฤษฎีที่พลิกผันอย่างคาดไม่ถึง Jingyuan Ma และ Herman Ziffer นักเคมีของ NIDDK กำลังทำงานกับอัลคาลอยด์ที่ เรียกว่า pumiliotoxin 251D ซึ่งเป็นหนึ่งในสารพิษที่ผิวหนังของกบDendrobates auratus นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างทั้งรูปแบบของอัลคาลอยด์ที่พบในธรรมชาติและรูปแบบภาพสะท้อนในกระจก

Daly และ Valerie Clark ปัดฝุ่นสารเหล่านี้ลงบนปลวกและแมลงวันผลไม้ แล้วป้อนเหยื่อที่ปรุงรสแล้วให้กับกบที่จับมาเลี้ยง เมื่อ Thomas F. Spande และนักเคมี NIDDK อีกคนคือ H. Martin Garraffo วิเคราะห์ผิวหนังของกบเหล่านี้ 80 เปอร์เซ็นต์ของรูปแบบธรรมชาติของ 251D ได้ถูกเปลี่ยนให้เป็นสารพิษอื่น allopumiliotoxin 267A มันมีกลุ่มไฮดรอกซิลพิเศษบนหนึ่งในสองวงของมัน อย่างไรก็ตาม รูปแบบที่ผิดธรรมชาติของ 251D ปรากฏขึ้นในผิวหนังของกบไม่เปลี่ยนแปลง

กบต้องมีเอ็นไซม์เฉพาะที่ดัดแปลงรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง นักวิจัยสรุป Dendrobatesอีกสองชนิดได้ดัดแปลงรูปแบบตามธรรมชาติ แต่สองชนิดในสกุลที่เกี่ยวข้องกันไม่ได้แก้ไข

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทดสอบ allopumiliotoxin 267A กับหนู พวกเขาพบว่ามันเป็นพิษที่ทรงพลังกว่าสารตั้งต้นของมันมาก

“นี่เป็นกรณีแรกที่พบว่ากบกำลังปรับเปลี่ยนหนึ่งในอัลคาลอยด์ที่แยกออกมาอย่างชัดเจน” Spande กล่าว “เราประหลาดใจมาก”

เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เซ็กซี่บาคาร่า ไฮโลออนไลน์