客观日本

北海道大学等通过计算探索最佳金属催化剂,缩短开发时间

2024年12月17日 化学材料

北海道大学前田理教授和松冈和助教等人组成的研究团队,开发出了一种利用计算机计算寻找金属催化剂的方法。金属催化剂由多个金属原子、离子和分子组成,其组合方式繁多,过去研究人员必须反复实验,才能找到能产生理想反应的组合。通过此次开发的方法,可缩短寻找催化剂所需的时间。

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通过计算机计算寻找性能更好的催化剂(供图:北海道大学松冈助教)

在金属元素中,被称为过渡金属的一类元素常用于有机化学反应,这类反应被广泛应用于医药品的合成等领域。这种反应的核心是由起主导作用的过渡金属和调节反应性能的“配体”。催化剂的功能取决于金属与配体的组合。然而,要找到适合目标反应的组合,过去需要进行多次实验反复验证。

研究团队此次开发了一种能够利用计算机计算配体对催化剂反应性能影响的方法,可以明确相关化学反应中合适配体的特征。根据这些特征来确定开发方向后再设计催化剂,可缩短开发时间。

研究团队通过使用新方法,发现了比既往催化剂性能更好的新型催化剂。甚至有可能发现以往无法实现的化学反应。

原文:《日本经济新闻》、2024/11/26
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:ACS Catalysis
论文:Virtual Ligand-Assisted Optimization: A Rational Strategy for Ligand Engineering
DOI:doi.org/10.1021/acscatal.4c06003