陜西科研團隊突破技術(shù)瓶頸：新型電化學(xué)-質(zhì)譜反應(yīng)裝置實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)機理實時監(jiān)控
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，西安石油大學(xué)的科研團隊開發(fā)了一種新型電化學(xué)—質(zhì)譜反應(yīng)裝置，該裝置能夠用于實時監(jiān)測電化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)瞬即逝的化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物。這項技術(shù)的成功開發(fā)，為揭示有機化學(xué)反應(yīng)、電催化反應(yīng)及藥物代謝等過程的機理提供了有力工具。
化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物作為反應(yīng)過程中的轉(zhuǎn)換態(tài)，其存在和性質(zhì)對理解化學(xué)反應(yīng)的機理至關(guān)重要。通過研究中間產(chǎn)物，科學(xué)家可以推斷出反應(yīng)路徑、過渡態(tài)以及反應(yīng)速率等信息，從而更深入地理解反應(yīng)的本質(zhì)。中間產(chǎn)物通常具有較短的壽命和較低的濃度，傳統(tǒng)的方法需要復(fù)雜的反應(yīng)裝置、制備困難的電極以及繁瑣的操作過程，這限制了科學(xué)家對中間產(chǎn)物的深入研究。
研究團隊開發(fā)的新型電化學(xué)—質(zhì)譜反應(yīng)裝置成功應(yīng)用于監(jiān)測微秒級至秒級半衰期的化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物。不僅克服了傳統(tǒng)方法難以有效捕獲高活性、短壽命、信號弱的化學(xué)中間產(chǎn)物的難題，也為深入理解化學(xué)反應(yīng)機制提供了新的視角。
該裝置的核心在于電解電噴霧和質(zhì)譜分析的結(jié)合。通過這種方法，研究團隊不僅簡化了操作過程，降低了成本，而且極大地提高了電化學(xué)反應(yīng)效率，為實時在線監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物提供了可能。此外，該裝置還揭示了甲狀腺藥物甲巰咪唑的復(fù)雜代謝路徑，并首次探究了生理條件下三價鐵催化多巴胺氧化產(chǎn)生神經(jīng)黑色素的反應(yīng)機制，為帕金森等相關(guān)疾病的研究奠定了堅實基礎(chǔ)。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、省教育廳青年創(chuàng)新團隊科研計劃、西安市科技計劃等項目的資助。研究成果近期發(fā)表在國際化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上，并得到了兩位匿名審稿人的高度評價。審稿人認為，這一研究填補了多種小分子合成反應(yīng)機理研究領(lǐng)域的空白，對于推動化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。
總的來說，西安石油大學(xué)科研團隊的這一發(fā)現(xiàn)，不僅提升了電化學(xué)—質(zhì)譜反應(yīng)裝置的實用性和經(jīng)濟性，也為化學(xué)反應(yīng)機理的研究提供了新的視角和工具，有望在未來的化學(xué)研究和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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