रसायन विज्ञान में आणविक बदलाव से बड़ी सफलता

रेयर अर्थ मेटल को लोहे ने पीछे छोड़ा

• फोटोकैटलिस्ट धातुएं बहुत महंगी होती हैं

• त्रिआयामी संरचना में बदलाव किया

• नीली एलईडी लाइट से काम करेगी यह

राष्ट्रीय खबर

रांचीः फोटोकैटलिस्ट (प्रकाश-उत्प्रेरक) ऐसे पदार्थ होते हैं जो प्रकाश को अवशोषित करते हैं और उस ऊर्जा का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए करते हैं। कार्बनिक संश्लेषण में, धातु-आधारित फोटोकैटलिस्ट विशेष रूप से मूल्यवान होते हैं क्योंकि वे टिकाऊ होते हैं और उन्हें आवश्यकतानुसार अनुकूलित किया जा सकता है। केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़े लिगेंड्स में बदलाव करके, रसायनज्ञ उत्प्रेरक के व्यवहार को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं।

दुर्भाग्य से, व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कई फोटोकैटलिस्ट धातुएं, जैसे कि रूथेनियम और इरिडियम, बहुत दुर्लभ और महंगी हैं। जापान में नागोया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहले लोहे पर आधारित एक विकल्प पेश किया था, लेकिन वह संस्करण महंगे चिरल लिगेंड्स की भारी मात्रा पर निर्भर था।

ये लिगेंड्स अंतिम रासायनिक उत्पादों की त्रि-आयामी संरचना को निर्धारित करने के लिए स्थानिक मार्गदर्शक के रूप में कार्य करते हैं। जर्नल ऑफ द अमेरिकन केमिकल सोसाइटी में प्रकाशित एक अध्ययन में, टीम ने एक नया लोहे का उत्प्रेरक पेश किया है जो चिरल लिगेंड्स के उपयोग को दो-तिहाई तक कम कर देता है। यह प्रणाली ऊर्जा-कुशल नीली एलईडी लाइट के तहत भी काम करती है, जिससे प्रतिक्रिया की स्थिति अधिक व्यावहारिक और संभावित रूप से अधिक टिकाऊ हो गई है।

इस उन्नत उत्प्रेरक का उपयोग करके, वैज्ञानिकों ने प्लास हाइटज़ियामाइड ए का असममित कुल संश्लेषण पूरा किया। औषधीय पौधों में पाया जाने वाला यह प्राकृतिक यौगिक श्वसन संबंधी समस्याओं को रोकने के लिए जाना जाता है। यह शोध नागोया विश्वविद्यालय के ग्रेजुएट स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के प्रोफेसर कज़ुआकी इशिहारा, सहायक प्रोफेसर शुहेई ओमुरा और स्नातक छात्र हयातो अकाओ द्वारा किया गया था।

बेहतर डिजाइन और दक्षता 2023 के अपने काम में, शोधकर्ताओं ने एक आयरन फोटोकैटलिस्ट बनाया था जिसमें प्रति आयरन परमाणु तीन चिरल लिगेंड शामिल थे। हालांकि, उनमें से केवल एक लिगेंड ही वास्तव में उत्पाद की शुद्धता में योगदान देता था, जिससे प्रक्रिया अक्षम हो जाती थी। नया उत्प्रेरक एक अधिक रणनीतिक डिजाइन का उपयोग करता है। यह किफायती एचिरल बाइडेंटेट लिगेंड्स को चिरल लिगेंड्स के साथ जोड़कर एक विशिष्ट आयरन लवण संरचना बनाता है।

फार्मास्युटिकल केमिस्ट्री के लिए निहितार्थ यह नया आयरन फोटोकैटलिस्ट दुर्लभ धातुओं के बजाय प्रचुर मात्रा में उपलब्ध लोहे और नीली एलईडी का उपयोग करके जटिल अणुओं और दवा के कच्चे माल को बनाना संभव बनाता है। प्रोफेसर इशिहारा के अनुसार, यह शोध कई अन्य जैव-सक्रिय पदार्थों के निर्माण का मार्ग प्रशस्त करेगा। यह उपलब्धि आयरन-आधारित फोटोकैटलिसिस के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।

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