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新型催化劑為更便宜的藥物與農用化學品生產鋪路 | 2026年4月2日

02.04.2026

一個長期以來困擾現代化學領域的重要挑戰,已由包括奧斯特拉瓦工業大學(VŠB – Technical University of Ostrava)研究人員在內的國際科學團隊成功解決。該團隊開發出一種新型催化劑,可高效將穩定的醯胺轉化為具有高價值的胺類化合物,這些化合物是製造藥物、農用化學品及先進材料的關鍵基礎原料。

該新工藝適用於多種不同物質,為更永續的化學與製藥生產開啟新途徑。此研究成果已發表於期刊 Nature Communications,並被編輯評為該領域最重要的研究之一。

醯胺加氫反應一直被視為有機合成中最具挑戰性的過程之一,因此常被稱為「夢想反應」。它廣泛應用於研究與工業領域,用於製備各類胺類化合物,而胺類是藥物、農藥、染料、聚合物及生物分子的關鍵構成單元。然而,這類反應通常需要高溫高壓條件,且難以實現高選擇性與高產率。儘管科學家多年努力,至今仍未有在溫和條件下普遍適用的胺類製備方法。

研究作者之一 Rajenahalli V. Jagadeesh 表示:「在這項研究中,我們首次提出利用分子氫作為可用且環保的還原劑,將一級醯胺還原為具有多樣功能與結構的一級胺,這是一種‘綠色工具’。開發出通用、具選擇性且可實際應用的方法,是一項重要的科學里程碑,也解釋了其在《Nature》期刊中獲得高度評價的原因。」

成功的關鍵在於新型催化劑的開發,用以加速並引導反應進程。另一位作者、材料與環境實驗室負責人 Radek Zbořil 解釋道:「專門設計的釕基(ruthenium)催化複合物,使這一高難度反應更高效且更具選擇性。該反應可在比傳統方法更低的溫度與壓力下進行,同時仍保持高產率,從而顯著降低能源成本與化學及製藥生產成本。」

該方法的一大優勢是應用範圍廣泛。研究團隊成員 Vishakha Goyal 表示:「該方法可在溫和條件下合成一級胺,適用於藥物、聚合物化學、農業化學,以及含醯胺廢塑膠的轉化處理,為循環經濟領域提供了新的可能性。」

這項由德國與捷克科學家共同完成的研究,有望影響工業胺類的生產,而該市場每年規模達數百億美元。

Source:https://vedavyzkum.cz/veda/veda/chemicka-vyzva-vyresena-novy-katalyzator-otevira-cestu-k-levnejsi-vyrobe-leciv-ci-agrochemikalii

更新日期 : 2026/05/18