Oláh Julianna (BME-SZAKT), Kfoury Joseph (BME-SZAKT)

Átmenetifémek a (bio)katalízisben: Hogyan segít a számításos kémia?

Évfolyam
131. évfolyam (2025), 131. évfolyam 2-4. szám
DOI
10.24100/MKF.2025.02-04.179
Első szerző
Oláh Julianna (BME-SZAKT)
Szerzők
Kfoury Joseph (BME-SZAKT)
Affiliációk
BME – Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

Az átmenetifém katalízis kiemelt szerepet játszik a modern kémiában, a vegyiparban és az élőlényekben is. Az enzimek 40%-a tartalmaz fém kofaktort, amelyek közül a magnéziumot és cinket követően a vas a leggyakrabban előforduló fémion.1 A vas: számos oxidációs formájával kulcsszerepet játszik többek között az oxidoreduktázok működésében, az elektrontranszport lánc fehérjéiben, és a gázok érzékelésében. A hemcsoport részeként, hisztidinhez kapcsolódva a hemoglobin és mioglobin központi ionja, s gondoskodik az emberi (és legtöbb magasabbrendű) szervezet oxigénellátásáról, a citokróm P450 enzimekben az oxigén aktiválásáról, biztonságos környezet teremtve az élőlények oxidációs reakcióinak. A vasat és különböző formáit az iparban is elterjedten alkalmazzák katalizátorként, elegendő a Haber-Bosch folyamatra gondolnunk, amely több mint 100 éve meghatározza az egyik legfontosabb ipari nyersanyag, az ammónia előállítását. Várható a vas további térnyerése az iparban: intenzív kutatások irányulnak arra, hogy a hagyományos eljárásokban használt ritka és toxikus elemeket (ródium, irídium, ruténium és platina) földön nagymennyiségben előforduló elemekkel, pl. vassal és rézzel helyettesítsék, amely fontos előrelépés lenne a fenntartható és zöld ipari eljárások elterjedésében. Jelen közleményben a BME Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszékén működő Számításos Bioszervetlen Kémia csoport munkájából szeretnénk ízelítőt adni. Kizárólagosan számításos kémiai módszerekat használunk, s többségében átmenetifémeket tartalmazó rendszereket vizsgálunk. Szeretnénk megérteni működésüket, szerkezetüket, s az ezeket befolyásoló faktorokat. Foglalkozunk metalloenzimekkel, valamint biomimetikus komplexekkel, spinváltó vegyületekkel, valamint Bakó Imrével folytatott együttműködésünk keretében biomolekulák hidrátburkát is örömmel vizsgáljuk.

A szám további közleményei