باحثون في جامعة سانتياغو دي كومبوستيلا يبلغون عن طريقة مدفوعة بالضوء تحول الميثان مباشرةً 'إلى أليل' —بإضافة مجموعة أليل يمكن استخدامها لبناء جزيئات أكثر تعقيدًا— ويظهرون الطريقة بإنتاج الإستروجين غير الستيرويدي ديميسترول من الميثان.
الغاز الطبيعي هو مورد طاقة مستخدم على نطاق واسع ويتكون أساسًا من الميثان، بالإضافة إلى الهيدروكربونات الألكنية الخفيفة الأخرى مثل الإيثان والبروبان. يُحرق الكثير منه للحرارة والكهرباء، مما يطلق غازات الدفيئة. n nفريق بحث بقيادة مارتين فانياس في مركز البحث في الكيمياء البيولوجية والمواد الجزيئية (CiQUS) في جامعة سانتياغو دي كومبوستيلا أبلغ عن طريقة جديدة لتحويل الميثان والهيدروكربونات الألكنية الغازية الأخرى إلى وسطاء كيميائيين أكثر فائدة. نُشر العمل في Science Advances. n## تحويل الميثان إلى 'مقبض' تفاعلي n nركز الباحثون نهجهم على الأليلة C–H، وهي تفاعل يربط مجموعة أليل بهيدروكربون ألكاني. بإضافة هذا 'المقبض' الوظيفي، يمكن للمنتج الناتج أن يخدم كنقطة انطلاق لتخليق إضافي نحو مواد كيميائية ذات قيمة أعلى. n nفي عرض للفائدة التركيبية، يبلغ الفريق عن مسار 'متتالي' يحول الميثان إلى مركبات أكثر تعقيدًا، بما في ذلك ديميسترول، الذي يصف الباحثون بأنه إستروجين غير ستيرويدي يُستخدم في العلاج الهرموني. n n## السيطرة على التفاعلات الجانبية باستخدام محفز حديدي سوبراموليكولاري n nمشكلة رئيسية لتفعيل الميثان في هذا النوع من الكيمياء هي تجنب التفاعلات المنافسة التي تستهلك المادة الأولية وتنتج منتجات جانبية غير مرغوبة. يقول فريق CiQUS إن نظامهم كان عرضة لـ كلورة C–H الألكان كتفاعل جانبي. n nلمعالجة ذلك، صمموا نظامًا فوتوكتاليتيكيًا سوبراموليكولاريًا مبنيًا على نوع تتراكلوروفيرات يتكون في الموقع مستقر بـ كوليدينيوم (كوليدين مبروتون). 'جوهر هذا الاختراق يكمن في تصميم محفز مبني على أنيون تتراكلوروفيرات مستقر بكاتيونات كوليدينيوم، الذي يعدل فعالية تفاعلية الأنواع الجذرية المتولدة في وسط التفاعل'، قال فانياس في بيان CiQUS المنقول بواسطة ScienceDaily. n nوفقًا للتقرير، شبكة روابط هيدروجينية حول مجمع الحديد تساعد في الحفاظ على التفاعلية الفوتوكتاليتيكية المرغوبة بينما تقمع مسارات الكلورة المنافسة، مما يحسن الانتقائية للأليلة. n n## ظروف مدفوعة بالضوء وسياق أوسع n nيستخدم الطريقة فوتوكتاليست قائم على الحديد وضوء LED. يصف الباحثون وCiQUS النهج بأنه يعمل تحت درجات حرارة وضغوط معتدلة نسبيًا مقارنة بكثير من طرق تفعيل الميثان التقليدية. n nقال CiQUS إن العمل جزء من جهد بحثي أوسع مدعوم من المجلس الأوروبي للبحث يهدف إلى ترقية مكونات الغاز الطبيعي إلى مواد كيميائية ذات قيمة أعلى. يشير المركز أيضًا إلى أنه يحمل اعتماد CIGUS من حكومة غاليسيا ويتلقى تمويلًا مرتبطًا ببرنامج Galicia FEDER 2021–2027.