在AI/机器学习(ML)的帮助下,自动化的化学空间探索是现代化学发现中非常重要的方法。在有机化合物的该区域中的进展已导致第一个AI发现的活性药物成分(API)进入II期试验。[1,2]通过有机金属化合物的化学空间探索,可以将相同的好处扩展到催化剂发现。但是,由于其他限制,例如协调几何和综合性,例如旋转状态,催化剂稳定性和选择性等。由于需要计算和/或估计激发态和过渡状态的属性,因此与API发现相比,与API发现相比,评估催化剂的所需功能在计算筛选中也更为需要计算。在同型催化中,诸如溶剂,温度和添加剂等其他维度可能会对反应结果产生重大影响,并且需要包括在评估方法中。合成催化反应通常涉及化学和立体选择性,竞争侧反应以及多个可能的可能性
因此,在SPT体验中使用光学镊子的利用在给示踪剂粒子上的访问中带来了重要的优势,并提供了受控力量以促进观察。在生物物理学中最初和主要应用[24,30,31]光学镊子和SPT越来越多地在物理学[32]和流体动力学等物理学中共同实施。[33] Franosch等,[5],例如,研究了在水中光学捕获的珠的布朗运动,并揭示了周围的水分子曾在曾经被粒子的热运动打扰的粒子上作用。,光学镊子通过提供控制力并从而促进粒子运动的表征在发现这种弱相互作用中起着至关重要的作用。与这些在生物物理学和物理学中的成功演示不同,光学镊子和SPT的结合尚未在化学和表面科学中积极出现。单独的SPT已在表面科学中广泛使用,以揭示扩散的分子级细节,[34,35]质量转运,[18]催化反应,[36]和许多其他过程[37],这些过程与经典的体积或集合测量值无法访问。[38]另一方面,光学诱捕也发现了
摘要:随着单原子引入光催化,基底电子和几何结构的微小变化可以带来更高的能量转换效率,而其背后的微观动力学却很少被阐明。本文采用实时时间相关密度泛函理论,探索了微观尺度上单原子光催化剂(SAPC)在水分解中的超快电子和结构动力学。结果表明,与传统光催化剂相比,负载在石墨相氮化碳上的单原子Pt大大促进了光生载流子,并有效地将激发电子与空穴分离,延长了激发载流子的寿命。灵活的氧化态(Pt 2+ 、Pt 0 或Pt 3+ )使单原子作为活性位点来吸附反应物并在光反应过程的不同阶段作为电荷转移桥催化反应。我们的研究结果为单原子光催化反应提供了深刻的见解,并有利于高效SAPC的设计。关键词:单原子光催化剂、热电子/空穴电荷转移、超快载流子和结构动力学、时间相关密度泛函理论、水分解
我实验室的主要目标是探索新的化学策略,以提高癌症治疗的功效和安全性,从设计非常规前药方法到基于小分子的靶向疗法。受到生物正交性广泛概念的启发,我们的实验室以多种代谢稳定的生物串管激活的前药而闻名,并发现了可在体外,体外和vivo中释放活性药物的非生物过渡过渡性过渡性过渡性催化反应。在这次演讲中,我将介绍我们在生物正交前药和催化剂的设计和应用方面的最后进步,以引发用于不同应用的空间控制的药理活动。此外,我的实验室对激酶抑制剂和药物开发也有很大的兴趣。i将简要介绍第一个小分子抑制剂ECF506(现为NXP900)的发现,临床前和临床发育,该发现完全抑制了SRC激酶,其效力和选择性前所未有。i还将表明,NXP900的抑制模式转化为乳腺癌,骨转移和其他恶性肿瘤的小鼠模型中的抗肿瘤功效和耐受性的提高,并将通过目前在美国和英国进行的1期临床试验进行更新来完成演讲。
Dzade 博士是一位经验丰富、技术娴熟的计算材料和矿物科学家。他领导着材料和矿物理论小组,该小组专门开发和应用先进的理论方法来揭示固态材料的结构-性能-性能关系。Dzade 当前的研究通常与实验密切合作,重点是开发和使用从头算方法来理解 (i) 表面复杂的异质催化反应机制,(ii) 高度不同材料界面的化学反应动力学和传输过程,例如有机-无机和外延无机界面。他研究的一个重要背景是可再生能源,其中新材料、硫化物、氧化物、钙钛矿、有机物和界面占据突出地位。他是一位熟练的作家和有效的沟通者,具有互动式教学风格,可以促进有效的参与和热情,同时促进学习。组织性强,能够有效地优先考虑和协调多项任务,以创造性和热情完成项目。极其灵活,能够适应新情况和新环境,能够独立工作,并在团队环境中茁壮成长。教育
正在为新的和可再生能源进行抽象的广泛研究。氢正在受到特殊关注,并且对包括天然气,煤炭,废物和生物质在内的升级能源进行研究。催化反应通常对于从这些资源中产生高价值化学物质至关重要。水– gas偏移(WGS,CO + H 2 O→CO 2 + H 2)反应是提升各种类型的合成气体的最有用的催化途径之一。当前,WGS反应的应用范围已进一步扩展到废物,生物质和煤炭衍生的合成气体的升级。但是,应通过考虑其特征来仔细定制反应条件和催化剂。在这项研究中,我们专注于WGS反应的反应条件和催化剂,这些反应在过去十年中处理了各种类型的进料气体,以了解发展的进展。基于分类(通过进料气体的类型),我们仔细比较了测试的催化剂,容量,温度,进料气体成分,蒸汽与碳比率和催化剂性能。我们可以洞悉每种类型的进料气源中面向目标WGS反应的当前研究趋势和观点,这可以为定制提供线索。
设计高活性催化剂的关键是确定活性的来源。然而,这仍然是一个挑战。[8,9] 特定催化剂的活性传统上与其表面性质有关。因此,具有大表面积、良好导电性和高迁移率的材料被认为是良好的催化剂,因为它们具有丰富的活性位点,有利于氧化还原反应中中间体的吸附和电子转移。这是广泛使用的催化剂合成策略的动机,例如纳米结构化、掺杂、合金化或添加缺陷。每种方法都旨在暴露优先晶体表面或对其进行工程改造以提高其活性。[10–12] 然而,从设计的角度快速准确地确定活性位点的位置仍然是一项艰巨的任务,这使得从许多潜在的有趣材料中发现高性能催化剂成为一项挑战。拓扑材料具有稳健的表面态和高迁移率的无质量电子。 [13–15] 此外,无论是从理论还是实验角度,许多最先进的催化剂(如 Pt、Pd、Cu、Au、IrO 2 和 RuO 2 )都被认为具有拓扑衍生的表面态 (TSS)。[16,17] 因此,有证据表明 TSS 在催化反应中发挥着重要作用。[18,19] 此类状态主要由
利用微生物从碳水化合物中生产大宗化学品和生物燃料,与低成本的化石燃料生产形成竞争。为了限制生产成本,需要高滴度、高生产率,尤其是高产量。这就要求参与产品形成的代谢网络必须是氧化还原中性的,并保存代谢能量以维持生长和维持。在这里,我们回顾了可用于节约能源和防止不必要能量消耗的机制。首先,概述了现有糖基发酵过程中的 ATP 生产。描述了底物水平磷酸化 (SLP) 和所涉及的激酶反应。基于这些反应的热力学,我们探索是否可以将其他激酶催化反应应用于 SLP。离子动力的产生是另一种节约代谢能量的方法。我们举例说明了碳碳双键还原、脱羧和氧化还原辅因子之间的电子转移如何支持离子动力的产生。从更广泛的角度来看,讨论了氧化还原电位与能量守恒之间的关系。我们描述了如何通过使用 CoA 转移酶和转羧酶来减少辅酶 A (CoA) 和 CO 2 结合所需的能量输入。糖和发酵产物的运输可能需要代谢能量输入,但可以使用替代运输系统来
土壤是最大的地面碳储层,是气候变化和对环境健康的相关反馈的核心。矿物质是促成超过60%土壤碳储存的重要组成部分。然而,矿物质与有机碳之间的相互作用如何塑造碳转化和稳定性仍然很少了解。在本文中,我们严格审查有机碳和土壤最小的和相关机制之间的主要相互作用,包括吸附,氧化还原反应,共沉淀,溶出,聚合和催化反应。这些相互作用与多个过程的组合高度复杂,极大地影响了有机碳在以下过程中的稳定性:(1)矿物质 - 有机碳关联的形成或解构; (2)用矿物质对有机碳的氧化转化; (3)有机碳与矿物质的催化聚合; (4)根据矿物转化的有机碳的不同关联稳定性。随后证明了与实际生态环境中与土壤矿物质相互作用期间与碳更换和稳定性有关的几个证据。我们还强调了当前的研究差距和轮廓研究的重点,考虑到其与矿物质的相互作用,这可能会绘制未来的方向,以了解对土壤碳储存能力的更深层次的理解。
已知的参与 DNA 切割的灵菌红素氧化剂。15,16 在 10 µ M 浓度下,jadomycin B 未产生可检测到的 DNA 损伤。添加铜离子会以浓度依赖性方式促进 jadomycin B 对双链 DNA(II 型)的单链切割。最佳切割发生在 jadomycin B/Cu(II) 比率介于 0.5 和 1 之间时;仅使用 10 µ M 铜时未观察到切割。降低任一试剂的浓度都会降低切割程度,表明该反应不是催化反应。需要 Cu(II) 来引起 DNA 损伤,这让人想起博来霉素所表现出的金属介导作用机制,17 博来霉素是一种用于治疗某些癌症的糖肽类抗生素。这些药物通过氧依赖性的铁介导的 DNA 骨架切割发挥细胞毒作用。与天然产物灵菌红素一样,15,16 jadomycin B 可能能够还原 Cu 2 + 离子以产生类似的芬顿型化学反应,其中活性氧物质是造成 DNA 损伤的原因。在以亮氨酸作为唯一氮源的条件下培养时,委内瑞拉链霉菌 ISP5230 会产生 jadomycin L,18 jadomycin B 的结构异构体