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为什么难以摆脱钯?

科学 地球
WinterIsComing (31822)发表于 2022年06月17日 15时48分 星期五
来自暗影徘徊
地球上难以找到一个未受到钯影响的地方。这种银白色金属是全球 14 亿辆汽车催化转化器的关键成分,它们向大气中喷出钯粒。采矿等加剧了钯污染。从南极洲到格陵兰冰盖之巅,地球上最偏远的一些地方都出现了钯的痕迹。事实上,钯对于制药也是不可或缺的。这是因为以钯原子为核心的催化剂具有无与伦比的能力,可以帮助碳-碳键结合在一起。这种化学反应是构建有机分子的关键,特别是用作药物的分子。瑞典哥德堡制药巨头阿斯利康的药物研究员 Per-Ola Norrby 表示:“我们生产的每一种药物在某些时候都有钯催化的步骤。”钯的催化反应非常有价值,以至于在 2010 年,这种反应的发现者赢得了诺贝尔奖。尽管钯有很多功用,化学家还是在试图摆脱它。这种金属比黄金更昂贵,且含有钯的分子对人类和野生动物有剧毒。化学品制造商必须从产品中将所有的钯分离出来,小心地处理有害废物,这会增加额外的费用。位于德国达姆施塔特的生命科学公司 Merck 的药物化学家 Thomas Fuchb 举了制造 3 公斤药物分子的例子——其原料成本为 25 万美元。仅钯催化剂就占了 10 万美元;从产品中将它们提取出来又要花费 3 万美元。纽约大学有机金属化学家 Tianning Diao 表示,寻找这种金属毒性较小的替代品有助于减少钯废料对环境的危害,使化学工业朝着“更环保”的方向发展。研究人员希望将钯换成更常见的金属,例如铁和镍,或者发明出能完全绕开这个问题的无金属催化剂。过去二十年研究人员多次报告发现无钯催化剂。但是每一次发现的预告最终都被证明是一个错误,这种情况已经屡见不鲜。