来源:教育部科技发展中心 刘乐译自:physorg.com网站
碳和氟间形成的化学键是自然界中最强的键之一,现在利用“计算化学”——一个全新的领域,美国国家标准技术局(NIST)和INEST的科学家们从理论上设计了一种能将氟从中分离出来的新分子。
在地面上,氟化碳非常稳定,因此它被广泛用于很多商业领域,包括制冷剂、杀虫剂、外包装等。但是在较高层大气中,高能光子以及臭氧分子能分解氟化碳,从而造成臭氧层空洞。
在地面条件下,化学家可以利用某些有机金属化合物分解氟化碳,但是这一反应需要很长时间以及很高温度。而其它已知的可用试剂都是毒性很大且效率很低的,因此化学家一直以来都在寻找一种经济且对环境无害的分解方法。
NIST小组在一种细菌——Burkholderia sp——中找到了一种酶,它能帮助细菌在室温下从钠氟乙酸盐中分离出氟,而不产生金属离子。但酶是很大的分子,用于工业过程是困难且昂贵的。因此,利用量子力学理论,结合已知的分离氯原子的分子,小组计算出了此种酶的关键部分的成分以及结构。接着科学家利用软件设计出了一种环状分子,它能分解甲基氟化物。
现在来自Texas大学的科学家正在合成这种新分子,以测试其有效性。如果和理论预期相符,那么这将是首次发现不需要高温高压条件就能分解碳—氟键的简单有机分子,而且也证明了这种新的设计分子方法的有效性。





