美国化学会C&EN杂志:2017年化学领域八大科研进展!

来源 | 纳米人 编辑 | 化学加

导读

美国化学会旗下C&EN杂志根据2017年化学研究,评选了八类化学相关的重大研究进展,供大家参考。你觉得还有那些化学领域的重大科研进展呢?

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1.机器学习和量子计算

巴斯夫和陶氏化学等顶级化学公司联手IBM等计算大咖,基于大数据进行分析、计算和预测,为解决棘手的商业问题提供了新的思路。2017年,机器学习和量子计算,在解决复杂科学问题上,迈上了新台阶。

机器学习揭示4种新的蛋白结构

华盛顿大学的David Baker及其同事报道使用这种技术来确定600个蛋白质家族的三维构象,这些蛋白质的结构是未知的(Science 2017,DOI:10.1126 / science.aah4043)。

IBM科学家已经开发出一种新的方法来模拟量子计算机上的分子,有可能有助于革命化学和材料科学。科学家们成功地使用六个量子位在专用的七量子处理器上,以解决氢化铍(BeH2)的分子结构问题,这是迄今为止在量子计算机上模拟的最大分子。(Nature 2017,DOI:10.1038 / nature23879)

2.电化学合成

以电作为反应物,将有机合成工艺流线化,减少加热或冷却需要的能耗,避免有毒原料的使用,减少废物排放,降低成本。另外,还可以保护反应基团和催化剂。2017年,电化学有机合成成为了更安全、更环保、更廉价的有机合成工艺的新宠。

电化学有机合成

3.酶化学

酶在化学研究和化工领域扮演重要角色。2017年,基于酶的前沿研究爆发。一方面,科学家对酶进行模拟合成和修饰,另一方面,大量新型酶被发现。这些酶在生物催化和合成生物学等领域被广泛应用。

哈佛大学Balskus研究小组精心研究了蓝藻用来合成芳香天然产物cylindrocyclophanes的酶。(Nat. Chem. Biol.2017,DOI: 10.1038/nchembio.2421)

烯烃氧化催化剂酶(Science 2017, DOI: 10.1126/science.aao1482)

4.流体化学

利用连续流动工艺,实现化学治疗药物的连续生产,更加安全、高效、低成本。

连续流动工艺的制药装置

礼来公司的化学家使用连续流化学作为一种更安全,更快,更便宜的方法,研制化疗药物候选药物prexasertib monolactate一水合物。(Science 2017,DOI :10.1126 / science.aan0745)

5.分子机器

作为2016年诺贝尔化学奖的新宠,分子机器在2017年进入新的发展阶段。纳米汽车的马力不断被加大,聚合物滑轮提高电池性能,纳米汽车进入赛跑期。

纳米汽车赛跑

莱斯大学James M. Tour领导的科学家们把紫外光激活的分子马达变成了可以穿透细胞膜的小钻孔。这个想法是让足够的电动机钻入癌细胞中,以在几分钟内破坏细胞的完整性。Tour说癌细胞不会对分子马达的运动产生抗性,就像许多化疗药物一样。(Nature 2017,DOI:10.1038 / nature23657)

6.人工卵巢

模拟女性生殖系统,构建基于微流控的人工卵巢和经期循环行为。

美国西北大学伍德拉夫的研究小组报道了一种称为Evatar的微流体装置,它可以复制女性28天月经周期的激素谱(Nat. Commun. 2017, DOI: 10.1038/ncomms14584)

人工卵巢系统(Nat. Commun.2017,DOI: 10.1038/ncomms15261).

7.单分子实验

通过单分子实验,科学家首次揭示了催化剂如何催化聚合物的形成

康乃尔大学的研究人员今年实现了首次实现单聚合链增长的实时可视化。他们看到了他们和聚合物研究界的惊喜。康奈尔研究小组使用一对磁性镊子,光学显微镜和光谱技术发现,单独的聚合物链不像化学家所设想的那样从催化剂上顺利地连续生长,而是经历连续的等待和跳跃步骤(Science2017,DOI :10.1126 / science.aan6837)。

http://cen.acs.org/articles/95/i49/chemistry-research-of-the-year-2017.html

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20171222A0MDP000?refer=cp_1026
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