UNIST开发“更易转化有毒物质”的催化剂设计方法
[亚洲经济岭南采访本部记者 Hwang Dooyeol] 近期提出了一种利用人体中存在的金属酶与活性氧相遇形成的“金属–活性氧物种”，从而更容易氧化工业及生活环境中排放的有毒物质的催化剂设计方法。
蔚山科学技术院（UNIST）化学系 Cho Jaeheung 教授团队阐明了，作为金属–活性氧物种之一的“锰–碘代二苯烷基苯物种”可以将具有毒性的“醛类化合物”氧化为“羧酸”，并揭示了该反应遵循一种全新的亲电机制。
醛类物质在炼油工业中作为副产物生成，也会在日常生活中产生。这类物质混入空气后会引发大气污染，在生物体内具有基因毒性，可诱发突变，被认为是致癌物。在体内酒精分解代谢过程中，它作为副产物形成，对机体产生多方面影响。因此，分解这类物质在环境化学和生物化学领域被视为极为重要。
为了氧化醛类，通常需要高锰酸钾（KMnO4）等强氧化剂，或在强碱条件下诱导歧化反应。此外，还需要用于启动反应的亲核试剂。
本次研究中，团队在温和条件下、无需亲核试剂辅助的情况下，开发出了可以将醛类转化为羧酸的金属催化剂。
第一作者、UNIST 化学系研究员 Jeong Donghyeon 表示：“我们设计出了能够通过不同于以往的亲电性进攻方式，在稳定条件下氧化醛类的催化剂，因此即使在温和条件下也能将醛类转化为羧酸。”
在自然界中，金属酶利用外界的氧气和电子形成“金属–活性氧中间体”，该中间体直接参与有机物的氧化反应。
在本研究中，研究团队利用碘代苯合成了“锰–碘代二苯烷基苯物种”，并阐明了该物质参与醛类氧化反应的全过程。同时通过反应动力学研究，提出了新的醛类氧化反应体系。
化学系教授 Cho Jaeheung 称：“本研究通过仿生化学合成出的‘锰–碘代二苯烷基苯物种’，并利用其氢化离子吸收特性开发了新的醛类氧化催化剂，在学术上具有重要意义。此次研究有望在今后环境和工业领域中，为开发分解环境污染物的催化剂以及探索将醛类转化为多种官能团的反应提供帮助。”
本研究由 Cho Jaeheung 教授研究团队的研究员 Jeong Donghyeon 与博士课程学生 Kim Hyokyung 共同担任第一作者。研究成果已于本月4日发表在化学领域国际学术期刊《美国化学会志 JACS（Journal of the American Chemical Society）》上。
该研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团基础研究项目（中坚研究者）以及阶段跃升型碳中和技术开发项目的资助下，由韩国研究财团组织实施完成。
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