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科学家揭示了氮固定的化学代码

时间：2021-10-22 10:24:59 来源：

来自耶鲁大学的科学家团队揭示了部分化学代码，允许性质将氮气从空气转化为可用的氮化合物。

该过程称为氮固定，其发生在植物根部的微生物中。这就是本质如何使其自己的肥料饲料植物，饲料给我们。

负责天然氮固定的酶称为氮酶。耶鲁化学教授Patrick Holland和他的团队设计了一种新的化合物，具有有助于解释亚硝基酶的关键特性。该研究结果将在9月23日在线版本中描述。

“氢酶在铁和硫原子簇中与氮反应，这是奇怪的，因为其他硫磺化合物通常不会在其他酶中或在化学家合成的含有成千上万的已知铁硫化合物中反应。荷兰说。

请记住这一点，荷兰和他的团队设计了一种新的化合物，其具有氮素酶中发现的两个不同性质的化合物：预防不希望的反应的大屏蔽基团，以及在添加电子时可以容易地破裂的弱铁硫粘合剂。设计证明是成功的，因为该化合物与大气中的氮结合，就像氮酶一样。

凭借这种洞察力，对自然修复氮气，荷兰和他的同事希望设计将氮气变成氨的合成催化剂，是天然系统中产生的主要肥料。“自然系统比当前制造氨的工业过程更友好，它使用非常高的温度和压力，”荷兰说。

通过使氨合成更容易，可以在农场现场制造肥料，降低运输和生产成本。“这项工作表明，精心设计的化学化合物可以帮助我们如何如何使用我们大气中的氮气等自然的原材料，”荷兰说。

本文的共同作者是IlijaČorić，布兰登·梅德戈和耶鲁大卫·韦维纳，以及德国最大普朗克化学能源转换研究所的Eckhard比尔。国家卫生研究院和最大普朗克协会支持了该研究。

出版物：IlijaČorić，等，“二煤中的含铁硫 - 碳部位的结合”，自然（2015）; DOI：10.1038 / Nature15246

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