在球磨中,将化学药品和钢球放入钢罐中,然后剧烈摇摆。图片来历:北海道大学研讨人员标明,机械力能够发动化学反响,使其比惯例办法更廉价,更广泛应用且对环境更友爱。
一般,经过加热反响混合物来促进化学反响。在曩昔的十年中,人们对“光氧化复原催化剂”进行了广泛的研讨,这些光催化催化剂能够被可见光激活并完成高度特异性和高效的化学反响。可是,这些反响一般需求很多有害的有机溶剂,使其仅适用于可溶性反响物。
压电资料(例如钛酸钡)在遭到机械压力时会发生电势,这便是为什么将它们用于麦克风和打火机的原因。在《科学》杂志上宣布的最新研讨中,北海道大学化学反响规划与发现研讨所(WPI-ICReDD)的伊藤肇(Hajime Ito)和久保田康治(Koji Kubota)领导的研讨小组证明,该电势也可用于激活化学反响。 “在咱们的体系中,咱们运用球磨机供给的机械力来激活压电资料进行氧化复原反响,一同消除了对有机溶剂的运用,”久保田浩二说。他们称其为机械氧化复原反响,而不是光氧化复原反响。
在球磨机研磨之前和之后的反响混合物。在压电资料(BaTiO3)存鄙人,芳基重氮盐和呋喃发生了机械氧化芳基化反响。 (Kubota K.等人,《科学》,2019年12月19日)道谢:Kubota K.等人。 《科学》,2019年12月19日,研讨小组证明了由压电资料(BaTiO3)衍生的电势会激活一种称为芳基重氮盐的化合物,然后发生高反响性自由基。自由基能够高效地阅历键构成反响,例如芳基化和硼化反响(两者在组成化学中都很重要)。研讨小组还标明,用锤子击打塑料袋中的混合物能够发生硼化反响。
久保田康治说:“这是运用机械感应的压电进行芳基化和硼化反响的第一个比如。” “咱们运用球磨机的无溶剂体系使咱们能够消除有机溶剂,使反响更易于操作,更环保,乃至适用于无法溶解在反响溶剂中的反响物。”他们还能够收回钛酸钡,而且比光氧化复原反响取得更好的产率,乃至能够进一步进步这种办法的吸引力。
Hajime Ito说:“咱们现在正在研讨机械发生的电势的可调性。与核算猜测一同,咱们旨在扩展该技能的适用性。” “咱们的方针是弥补或至少部分代替现有的光氧化复原办法,并供给一种可用于工业有机组成的环保且经济高效的代替品。”