比自然更强大优化自由基作为潜在的新型催化剂

大自然利用酶进行各种代谢过程。这些生物催化剂非常有效。因此，基于实验室廉价起始材料的仿生催化剂可以再现天然酶的效率并且可以在环境条件下发挥作用，因此引起了研究和工业界的极大兴趣。

在柏林洪堡大学 (HU) 化学研究所领导的一个项目中，研究人员一直在研究一组称为氧化酶的特殊生物催化剂。这些酶催化各种氧化反应，其中电子从一种物质释放并被另一种物质吸收。小而高反应性的颗粒，即所谓的自由基，通常在这些过程中发挥重要作用。

通过与铁结合提高氧化能力

目前感兴趣的酶是在许多类型的真菌中发现的半乳糖氧化酶，其中苯氧基自由基用作氧化剂。由HU研究员Kallol Ray领导的团队现已找到一种在实验室中利用苯氧基自由基的方法，从而可以显着提高氧化能力。

在天然存在的酶中，苯氧基自由基被硫原子稳定，这限制了其氧化能力。研究人员现在通过将未修饰的苯氧基自由基连接到铁上来提高氧化能力，并首次对这种铁苯氧基自由基进行了化学表征。Ray 的团队与柏林工业大学和美国密歇根大学的同事合作开展了这个项目。

苯氧基铁自由基的首次描述——对研究和工业都很重要

雷说：“我们希望我们的工作将成为更有针对性的努力的起点，利用铁-苯氧基自由基相互作用进行各种生化反应。” “这可以支持替代能源技术和其他生物技术应用所需的新型催化剂的开发。”

Ray及其团队的研究成果对于研究和应用都具有重要意义，因为半乳糖氧化酶催化的反应(伯醇氧化成相应的醛)是有机合成中最重要、应用最广泛的化学反应之一。合成。

研究结果还可用于工业领域，将破坏气候的甲烷转化为液态甲醇。与甲烷不同，甲烷是一种挥发性气体，因此难以处理，而甲醇易于运输，可用作合成燃料。目前，将甲烷转化为甲醇需要大量的能量。化学反应仅在高温(> 500摄氏度)和高压下发生。仿生催化剂可以显着减少这种能量输入。

“在这个项目中，令人兴奋的是看到我们的合成系统与天然酶在结构和功能上出乎意料的相似，”博士达斯汀·卡斯 (Dustin Kass) 说。Kallol Ray 研究小组的学生，也是这项研究的主要作者。

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