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最大的是什么化学科学家在2008年发表的突破?咨询一个专家小组的科学家和期刊编辑,化学世界评论最好的工作和重要趋势的科学论文发表必威体育 红利账户

能源议程

气候变化和能源安全在2008年继续成为头条新闻,和化学再次发起追求碳中性的替代能源。分解水产生氧和氢可能是最终的清洁能源,但它通常需要昂贵的铂催化剂。一些方法来解决这个问题,丹Nocera和麻省理工学院的同事们发现了一个便宜,钴,基于磷催化剂电化学制氧一侧的水分解反应(化学世界(CW), 2008年9月,p25) [1]。必威体育 红利账户同时,Bjorn Winther-Jensen莫纳什大学和他的同事们发现,一个聚合物电极也可以替代铂的逆反应,结合氧和氢燃料电池发电(CW 9月,p25) [2]。

水分解由太阳能发电可以是一个有效的方式来储存阳光化学能。捕捉阳光似乎变得更加高效,由于有机太阳能集中器由马克·鲍多的麻省理工学院(CW 8月,p25) [3]。两种染料涂在玻璃收集短波的阳光并把它转换成更长的波长。这光反射在收集器在到达边缘之前,由光伏电池的——有效地捕获更多的波长的阳光较少的细胞。

利用植物收获阳光的能力也很高的研究议程——一个关键的问题是如何将纤维素分解成可用的糖。Ferdi原理图吗?th马克斯普朗克研究所的M ?德国lheim表明,固体酸催化剂可以将纤维素转化为糖,一旦它被溶解在离子液体(CW 11月,p24) [4]。和James Dumesic威斯康星-麦迪逊大学的研究小组解释了如何把氧原子从这些糖给bio-petrol (CW十月,p24) [5]。但自然也可能提供一个解决问题:纤维素真菌在巴塔哥尼亚雨林发现可以将纤维素直接转化成生物柴油(CW 12月第22位)[6]。

合成的捷径

在有机合成在2008年持续不断增长的效率,斯坦福大学的Barry Trost破解政府储备——药物达菲的流感大流行——在短短8步骤,和总收率30% (CW, p24) [7]。Trost还展示了如何让复杂的苔藓虫素抗癌化合物16在39的步骤——明显少于70步需要在早期尝试(CW 2009年1月,p27) [8]。和加州理工学院的布莱恩Stoltz三环类抗肿瘤天然产物(-)-cyanthiwigin F 9个步骤-结构,通常采取25步骤不使用单个保护组(CW 8月,p24) [9]。Stoltz的主要反应是palladium-based不对称烷基化,但organocatalysis先锋戴夫·麦克米伦继续表明,合成所需金属不一定成功。名麦克米伦结合一个imidazolidinone organocatalyst锅的金属催化剂,two-catalyst系统。催化烷基对安装在醛的α位置,一个长期变换从未掌握(CW十月,p21) [10]。

但有时与能量,在合成最好让大自然做这项工作。曼弗雷德Reetz Mulheim马克斯普朗克研究所继续他的研究开发生物催化剂,开发酵母的筛选程序,自动杀死了可怜的演员。酵母催化一种不良反应释放出毒素,杀死它们,而推动正确反应释放一种食物来源(CW 12月,p28) [11]。林同时,江泽民从西雅图华盛顿大学和他的同事们利用电脑设计从头开始创建一个人工酶——工作带来的前景定制酶设计对于任何给定的化学反应(CW 4月,第29页)[12]。

自然也是一个丰富的潜在的药物分子,和一个新的方法,俄克拉荷马大学的Robert Cichewicz表明这个资源可以进一步扩大[13]。真菌的基因使更大数量的化合物比实际生产——但Cichewicz激活这些“沉默”的代谢途径,产生一个新的天然产物进行测试套件(CW 6月,意思是)[14]。

大哥哥

化学家们热衷于提高催化剂的性能受到示威活动的跟踪技术,可以图片分辨率纳米催化剂在反应。x射线显微镜(12月连续波、p23)[14],磁共振成像(3月连续波,p39)[15]用于对等微反应器内遵循催化的过程中,尽管保罗Mulvaney墨尔本大学的测量反应速率对个人使用表面等离子体光谱金纳米晶。信噪比的改善,可以研究单分子与纳米晶体表面的相互作用,Mulvaney说。

同时,詹姆斯•Cahoon业力索耶雅各Schlegel加州大学,伯克利分校使用2 d-ir捕捉信息重排反应的过渡态发生在解决方案[17]。通过跟踪变化在反应时分子的振动模式,技术揭示了时间尺度的直接证据,过渡状态和过程的机制。

陷入了一个陷阱

新的化学结构,紧紧抓住难以捉摸的离子和分子也展示了2008年。波莉·阿诺德和杰森爱爱丁堡大学的了非常稳定的铀酰双阳离子(UO2) 2 + -最常见的铀循环内有机框架。捕获这个阳离子削弱了uranium-oxygen债券足以让一个氧气化学改性,暗示类似的方法可以帮助治疗镎和钚类似物在核废料(CW 2月,第29页)[18]。在天平的另一端反应,金贝恩斯和他的同事在西安大略大学,加拿大,成功被困一个高活性锗双阳离子穴状配体笼内——第一个“裸”双阳离子非金属曾经报道(CW 2009年1月,p26) [19]。

奥马尔Yaghi和同事加州大学洛杉矶分校应用高通量化学进行一系列的高度多孔晶体材料称为沸石的imidazolate框架(ZIFs) (www.rsc.org/chemistryworld/News/2008/February/14020802.asp) [20]。

Yaghi随后展示了这些结构有效地捕捉二氧化碳——最好的诱捕30升一升的温室气体空间,在大气压力(CW 6月,p23) [21]。ZIFs可以用来净化气体流含有二氧化碳,因为他们有良好的选择性由于官能团,像“旋转门”——允许有限公司₂分子进入但保持其他气体,如氮、甲烷和一氧化碳。

更便宜的技术

George Whitesides继续削减成本的研究微流体技术,以提高发展中国家的卫生保健。Whitesides的哈佛团队设计了一个基于纸张的廉价的微流体系统(CW十月,p4) [22]。纸,涂有光刻胶单体,微流体通道吸引或打印。暴露在阳光下引发聚合,并洗掉未反应的单体揭示了微流体通道。在相关工作中,怀特赛兹教授表明一个廉价的离心机能分离血浆和细胞可能由一个鸡蛋搅拌——允许即时血液分析在偏远地区没有电动离心机(CW 11月,p28) [23]。

必威体育 红利账户化学世界2007回顾了石墨烯的承诺(单个原子厚layerof碳)被用于晶体管和传感器能够检测单个气体分子。但在这些研究中使用的石墨烯是辛苦地,去皮一层一层地从石墨。一系列的论文在2008年改善石墨烯的生产方法:从化学分解氧化石墨溶液中的(www.rsc.org/chemistryworld/News/2008/January/28010802.asp)[24],给克量的最新研究石墨烯的热分解反应产品由钠与乙醇(CW 2009年1月,p23) [25]。

口味测试

从实验室到厨房化学,所谓的“电子舌头”变得更为复杂,提供自动化口味测试目的远远超过人类的感官所感觉到。牛津大学的理查德•康普顿的团队electrochemists使用多层碳纳米管电极检测的别墅式辣椒碱的浓度在辣椒酱,让我们来测量酱强度没有燃烧的舌头的风险(CW 6月,意思是)[26]。和西班牙的科学家们开发了一种便携式机器人舌头品尝佳酿。它使用数组六ion-sensitive化学传感器来检测葡萄酒的品种和年份——揭示,经典的波尔多葡萄酒是否真的就是它声称是(CW 9月,第9)[27]。

但也许最有趣的发现是一套新的高温超导体,来自一个不太可能的元素周期表。20年来,高温超导体的搜索工作一直局限于铜——但在2008年2月Hideo细野豪志的团队theTokyo理工学院的报道毫无防备的含铁化合物,可以携带电阻力位26 k。它迅速催生了全家基于铁的高温超导体(p20 7月连续波)[28],最新的超导约55 k [29]。看在2009年。

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詹姆斯·米切尔乌鸦

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