Iupac命名10化学创新改变世界

它的100周年,国际纯粹与应用化学联合会(Iupac)公布了一组10化学创新——发现和商业产品之间技术——他们认为将改变世界。

从明显,塑料回收为例,越模糊,反应挤出等五位法官小组从工业和学术界选择10技术有可能使地球更可持续。比如流化学,已经看到广泛使用而其他人,像固态电池,还在起步阶段。

Iupac将发布2020年第二阵容的改变世界的创新。提名将今年7月开业。

1 Nanopesticides

Nano-formulated农药能有效成分需要的地方而不污染环境或,烟碱类被指控——不加选择地杀死野生动物至关重要。和更有效的农药迫切需要支持全球人口到2050年将达到100亿。

到目前为止,只有一些研究表明nanoagrochemicals实际上是更有效的比传统的同行,和没有人测试过。

2拆分organocatalysis

的想法取代昂贵和不可持续的金属与有机小分子催化剂是合成化学家的诱人。Organocatalysts往往比他们的更健壮的金属,和某些类型——就像糖和氨基酸——很容易可作为单一对映体。现在有数以百计的拆分organocatalytic反应——从proline-catalysed醇醛反应的环氧化作用,它使用一个修改果糖催化剂。

有一些反应,比如碳碳耦合——金属催化剂似乎占了上风。但这种情况正在改变,因为最近的一次phosphorus-catalysed交叉耦合显示。

3固态电池

他们更轻,在高温下表现更好,储存更多的能量,不易燃,一切固体电池有可能超越无处不在的锂离子电池。虽然有一些例子,其中包括电池的发明者John Goodenough以玻璃为电解质,没有一个是可行的。和技术仍然是非常昂贵的。

然而,戴森和丰田等公司大力投资开发实用的固态电池电动汽车。

4流化学

流合成已经被证明通常更便宜,收益率较高,减少浪费,有时比批量生产安全,在实验室和工业规模。它还有助于自动化,使化学家每天成千上万的反应。结合连续流化学和聚合物的合成能产生的化合物这很难使烧瓶。

流合成需要专门的设备,尽管有一些独特的低成本解决方案。

5机械化学和反应挤出

有时机械化学-诱导反应虽然机械力量使流程成为可能传统解决方案很难做到的合成。但科学家仍难以理解在分子尺度过程是如何进行的。

这并没有阻止他们试图扩大机械化学的过程。反应挤出合成聚合物制造技术相结合,塑造成一个单一的、无溶剂的过程。它本质上是固态化学和流动可以扩大机械化学合成的方法。化学家们已经证明了他们可以通过螺杆挤压使财政部。

6财政部

气体分离,催化,碳捕获-有机框架可以做这一切。财政部已经进入商业产品储气库。Iupac法官特别吸引了像海绵一样的材料的能力捕捉水从空气,即使在湿度低至20%。

7指导酶进化

承认与弗朗西斯·阿诺德的份额2018年诺贝尔化学奖,定向进化产生的酶执行新的自然的反应。没有自然酶使碳化硅债券或高度紧张的碳环。虽然这些分子也可以由传统的合成,这可能包括昂贵的或者危险的试剂。

Lab-evolved酶已经证明,他们至少一样好化学催化剂,例如在制造糖尿病sitagliptin。但是阿诺德认为科学家们甚至接近定向进化所能达到的极限。

8把聚合物单体

遏制日益高涨的unrecycled塑料,科学家们一直在寻找方法聚合物分解成单体。强烈的研究工作重点塑料打破自然的环境以及流程回收常见的聚合物。化学家们甚至发现plastic-eating微生物。

但是现在,生产塑料的原料-原油仍然是如此便宜,没有回收过程可以竞争,尽管这在未来可能会改变。

9可逆失活自由基聚合(RDRP)

这个过程依赖于自由基,可以得到释放,并重新激活。规模已经该利好的聚合物合成发明以来,20年前,现在最常用的聚合反应。但有仍在改进的余地,包括非金属和light-mediated方法,那些工作流程系统或水作为溶剂,甚至他们的结合。

10 3 d生物打印

最科幻测深项列表可能最终看到医疗植入物或整个器官活细胞被打印出来。研究人员已经印刷骨头、血管、气管软骨结构。虽然整个器官仍然遥不可及,大公司像欧莱雅,巴斯夫(BASF)和宝洁(Procter & Gamble)大量投资于皮肤生物打印用于创建皮肤移植的病人自己的细胞。