Bill Wellock, Florida Dövlət Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tədqiqatçılar tərəfindən tədqiqatda istifadə edilən lazerlər. Şəkildə ultra sürətli təcrübələrində nümunəni həyəcanlandırmaq üçün istifadə edilən mavi/UB işığı göstərilir. Müəllif: Reyçel Vays

Florida Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları müəyyən bir molekul növü daxilində işıq enerjisini yönləndirməklə kimyəvi reaksiyaları məhdudlaşdıran bir yol kəşf ediblər. Bu tədqiqat dərman və digər məhsullar üçün daha səmərəli reaksiyaların inkişafına imkan verə bilər.

Tədqiqatçılar liganddan metala fotokatalizatorları araşdırdılar . Ligandlar daha böyük bir molekula, bu halda isə metala bağlı bir molekuldur. Fotokatalizatorlar kimyəvi reaksiyanı sürətləndirmək üçün işıqdan istifadə edən materiallardır. Nəzəri olaraq, bu molekullar işıq enerjisini kimyəvi reaktivliyə asanlıqla yönəldə bilməlidirlər. Lakin təcrübələrdə kimyaçılar yalnız səmərəsiz reaksiyalar aşkar etdilər.

Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalında dərc olunmuş FSU tədqiqatı bunun səbəbini göstərir: Udulmuş enerji kimyəvi əlaqələri qıra bilməzdən əvvəl molekul tez bir zamanda daha az enerjili vəziyyətə keçir. Enerji çox tez səhv yerə axıdılır, buna görə də əlaqənin qırılması məhduddur.

Kimya və Biokimya kafedrasının dosenti, həmmüəllif Brayan Kudiş bildirib ki, “Molekul işığı udub enerji alsa da, həmişə istədiyinizi, yəni özünü yarıya bölüb fotokimyəvi reaksiyanı katalizləşdirmir”.

Molekullar işığın enerjisini udduqda, həmin enerji harasa getməlidir. Bəzən kimyəvi reaksiyaya səbəb olur. Digər hallarda isə istilik kimi dağılır və ya işığı geri yayır; yəni parlayır.

Lakin liganddan metala yük ötürmə molekulları gözlənildiyi kimi davranmadı. Digər reaktiv materiallarla birləşdirildikdə və işığa məruz qaldıqda, kimyəvi reaksiyalar yaratdılar, lakin gözləniləndən daha aşağı səmərəliliklə. Həmçinin çox istilik və ya işıq yaymadılar. Bu, bir sirr yaratdı: Həmin işığın enerjisi hara gedirdi?

Cavab: Materialın daxilindəki elektron konfiqurasiyası hərəkət edirdi. Elektronlar kimyəvi rabitələri qırmaq əvəzinə, daha aşağı enerji vəziyyətinə keçmək üçün yenidən düzüldülər.

“Bir şeyə çox enerji verdiyiniz zaman, onun etmək istədiyi şey ondan qurtulmaqdır”, – deyə tədqiqatçı, həmmüəllif Reyçel Vays bildirib. “Bu sistemin iki yolu var: ya əlaqəni pozmaq, ya da elektronlarını yenidən təşkil etmək və o, daha tez-tez yenidən düzülmə yoluna girməyə meyllidir.”

Tədqiqatçıların araşdırdığı nümunələrdə molekullar təxminən 85% hallarda elektronlarını yenidən təşkil ediblər.

Elektronların yenidən düzülüşü yolu istehsal kimi tətbiqi mühitlərdə daha səmərəli reaksiyalara birbaşa imkan vermir. Lakin bu reaksiyanın necə işlədiyini anlamaq, daha səmərəli kimyəvi emallara gətirib çıxara biləcək gələcək tədqiqatlar üçün çox vacibdir.

Kudiş dedi: “Hazırda bu molekulların istifadə etdiyi yolu nəyin müəyyən etdiyini bilmirik, amma bu, bu reaksiyaları beş və ya on dəfə daha sürətli edə biləcəyimizi göstərir”.

Məsələn, şirkətlərin xəstələr üçün milyonlarla dozada dərman istehsal etdiyi əczaçılıq istehsalı kontekstində tək bir reaksiya üçün vaxtın azaldılması səmərəliliyin əhəmiyyətli dərəcədə artması deməkdir.

“Molekulun hazırlanmasının iqtisadiyyatı reaksiyanın baş verməsi üçün nə qədər vaxt tələb olunmasından asılıdır”, – deyə o bildirib. “Reaksiyalarınız nə qədər sürətli olarsa, bir o qədər çox məhsul istehsal edə bilərsiniz.”

Nəşr detalları

Reyçel Vays və digərləri, Ultrasürətli Qeyri-radiasiya Relaksasiyası Molekulyar LMCT Fotokatalizatorlarında Fotoinduksiya Edilmiş Bağ Homolizinin Səmərəliliyini Məhdudlaşdırır, Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c10766

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı 

Florida Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilir