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药学院朱华结团队在模拟“化学酶”催化固氮研究取得新进展

2020-04-14

人类通过工业固氮过程每年所耗费的能源占全球能源总供给量的1–3%，产生的二氧化碳占其释放总量的1%。在能源与环境问题日益严峻的今天，如果能发现一个高效的均相催化体系，实现类似固氮酶温和条件下将氮气转化为氨的反应，具有十分重要的经济价值和社会效益。药学院朱华结教授团队在“化学酶”固氮领域取得新进展。

理论模拟发现，2,3’-联吡啶作为一种桥联路易斯碱可以先与双硼烷形成硼烷“口袋”，然后同氮气分子配位形成一种氮气硼烷自组装系统。双硼烷在此自组装系统中的裂解可以活化极为惰性的氮气分子，而其活化能也仅为23 kcal/mol。此项研究不仅揭示了氮气与硼烷之间可以发生成键作用，也为催化固氮研究开辟了一条新的研究路线。该项研究近期顺利被Journal of the American Chemical Society接收（J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 6244-6250）。其中河北大学为第一完成单位，药学院青年教师李龙飞博士为该论文的第一作者与通讯作者，朱华结教授为通讯作者。

J. Am. Chem. Soc.作为美国化学会旗舰刊物，被公认为材料与化学类杂志的龙头（谷歌学术将所有学科分为八大领域，J. Am. Chem. Soc.位列材料与化学大领域第一）。