作為人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，氨基酸雖然可以通過化學(xué)合成方式獲得，但條件苛刻、原料成本高昂。日前，南京工業(yè)大學(xué)樊新元老師課題組和Patrick Walsh教授合作，實(shí)現(xiàn)了利用太陽光驅(qū)使二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化、進(jìn)而合成α-氨基酸的簡便方法。
        “長期以來，化學(xué)家們一直在探索利用光能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物的方法，但二氧化碳本身的穩(wěn)定性使得這些嘗試極具挑戰(zhàn)。”Patrick Walsh教授介紹，研究人員在前期的探索中發(fā)現(xiàn)本來遇水會(huì)分解的亞胺，在光催化的條件下發(fā)生了意外的化學(xué)反應(yīng)：以水作為原料的還原化學(xué)反應(yīng)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，亞胺在特定光催化的條件下發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)的逆轉(zhuǎn)，因此可以從水中攫取質(zhì)子，從而實(shí)現(xiàn)以水為原料的亞胺的還原反應(yīng)。據(jù)此逆轉(zhuǎn)的化學(xué)機(jī)理，他們很快實(shí)現(xiàn)了亞胺和醛類化合物之間偶聯(lián)化學(xué)反應(yīng)而合成羥基胺類化合物。
        隨后，課題組解決了可見光催化的二氧化碳和亞胺的化學(xué)反應(yīng)難題，并進(jìn)一步發(fā)展了利用太陽光能驅(qū)使二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化、進(jìn)而合成α-氨基酸的簡便方法。在這個(gè)研究中，他們?nèi)〉昧颂柟饽茯?qū)動(dòng)下10克規(guī)模反應(yīng)的成功。為了探索工業(yè)級(jí)生產(chǎn)的可能性，進(jìn)一步放大規(guī)模的反應(yīng)測(cè)試也在進(jìn)行中。