Pembentukan Kooperatif Silika dan Peptida Berpori di Dunia Prebiotik

Pembentukan Kooperatif Silika dan Peptida Berpori di Dunia Prebiotik|Jual Zeolit dan Silika

Silika - Meskipun katalisis oleh permukaan mineral telah dianggap penting dalam kimia prebiotik, peran fase silika berpori, dengan reaksi yang terjadi dalam lingkungan terbatas tertentu, belum dieksplorasi. Tulisan ini mengusulkan bahwa arah struktur melalui interaksi silika terlarut dengan spesies organik dalam larutan air menghasilkan katalis silika berpori untuk reaksi organik prebiotik untuk membentuk molekul terpolimerisasi yang lebih besar, dengan kemungkinan kontrol kiralitas. 

Proses ini mungkin melibatkan umpan balik dan amplifikasi jika organik yang dihasilkan oleh katalisis juga dapat bertindak sebagai agen pengarah struktur untuk meningkatkan sintesis struktur silika katalitik. Untuk pengetahuan kita, arah struktur dan katalisis tersebut, meskipun terkenal dalam ilmu material, belum pernah dipertimbangkan sebelumnya dalam konteks kimia prebiotik.

Teknologi modern telah menyempurnakan sintesis katalis seperti zeolit ​​dan silika mesopori menggunakan agen pengarah struktur organik (SDA) dan penggunaan industrinya untuk mengkatalisis berbagai macam reaksi organik di dalam pori-porinya. Kami menyarankan bahwa pada awal evolusi prebiotik, interaksi sinergis muncul antara spesies organik dalam larutan berair dan silika yang terbentuk dari batuan oleh pelarutan-rekristalisasi dinamis. 

Organik alami, misalnya, asam amino, peptida kecil, dan asam lemak, bertindak sebagai SDA untuk perakitan struktur silika berpori fungsional yang menginduksi polimerisasi lebih lanjut dari asam amino dan peptida, serta reaksi organik lainnya. Umpan balik positif antara sintesis dan katalisis dalam sistem silika-organik mungkin telah mempercepat tahap awal evolusi abiotik dengan meningkatkan pembentukan spesies terpolimerisasi.

Reaksi organik abiotik di awal Bumi adalah awal dari asal usul kehidupan. Transisi dari dunia molekul kecil (monomer) dalam larutan ke salah satu oligomer yang mengarah pada pembentukan protein dan rakitan molekul padat besar lainnya sangat penting untuk perkembangan kehidupan. Berbagai molekul organik kecil yang kaya kemungkinan telah ada dalam berbagai pengaturan di Bumi prebiotik, terutama di mana batuan silikat dan larutan berair bersentuhan, terutama di lingkungan berair dangkal dan dalam sistem hidrotermal. Permukaan mineral, terutama fase yang mengandung ion dari keadaan oksidasi variabel (misalnya, besi, mangan, dan tembaga), telah disarankan untuk memainkan peran utama dalam mengendalikan dan mengkatalisis reaksi di Bumi prebiotik.

Silika dan silikat meresap di lingkungan kuno dan modern. Banyak struktur bentuk dengan porositas pada skala panjang yang berbeda, memungkinkan pengurungan molekul organik dalam pori-pori, kandang, dan saluran. Interaksi dinamis antara molekul organik dan berbagai bentuk silika padat berpori terus diselidiki dalam komunitas ilmu material karena kepentingan teknologinya. Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengumpulkan bukti bahwa lingkungan silika berpori yang disesuaikan seperti itu mungkin penting untuk transformasi organik prebiotik, terutama dari asam amino menjadi peptida menjadi protein.

Kristalisasi zeolit ​​​​di bawah kendali agen pengarah struktur molekul organik (SDA) menghasilkan katalis skala industri untuk perengkahan minyak bumi dan reaksi organik lainnya. Sintesis analog, menggunakan surfaktan sebagai SDA, menghasilkan fase silika mesopori untuk transformasi molekul organik besar, katalisis reaksi organik dan anorganik, theranostik, dan penghantaran obat. Proses teknologi dan biomineralisasi silika saat ini menunjukkan bahwa kontrol organik dari sintesis silika dan reaksi katalitik berikutnya dapat terjadi di bawah berbagai kondisi.

Kami mengusulkan bahwa interaksi silika-organik analog dapat berkontribusi pada sintesis prebiotik organik kompleks di Bumi awal. Mekanisme mereka berbeda dari reaksi katalitik pada permukaan mineral dalam beberapa cara penting. Mereka melibatkan sintesis organik-dimediasi dari katalis itu sendiri, baik sebagai fase terpisah atau tertanam dalam matriks silika kurang kristal. Situs katalitik berada dalam kerangka silika tiga dimensi (3D) yang dihubungkan oleh pori-pori dan saluran, bukan hanya pada permukaan luar. 

Pengekangan molekuler 3D ini mengontrol reaktivitas dan dapat melindungi produk dari degradasi. Interaksi silika-organik seperti itu berpotensi menjadi jalan dua arah, di mana organik mengarahkan pembentukan struktur berpori tertentu dan struktur tersebut pada gilirannya mengkatalisis reaksi organik. Memang, seseorang dapat membayangkan loop umpan balik di mana struktur padat templated mengkatalisis pembentukan SDA tambahan yang memungkinkan pembentukan lebih banyak katalis untuk menghasilkan lebih banyak produk organik. Putaran umpan balik antara sintesis dan katalisis ini dapat memperkuat pembentukan dan akumulasi produk dan mempercepat evolusi menuju kompleksitas kimia.

Kami mengajukan dua dugaan berikut. Pada awal evolusi prebiotik, interaksi sinergis muncul antara spesies organik dalam larutan berair dan silika yang terbentuk dari batuan oleh pelarutan-rekristalisasi dinamis. Organik bertindak sebagai SDA untuk perakitan struktur silika fungsional yang mengkatalisis polimerisasi asam amino dan reaksi organik lainnya.

Sinergi dan umpan balik antara silika dan organik mungkin penting pada tahap awal evolusi abiotik, yang mengarah ke dunia protein kompleks kita dan biomineralisasi. Interaksi organik-silika di jantung teknologi modern adalah model yang berguna untuk sintesis abiotik di Bumi awal. Teknologi kami mungkin lebih geomimetik daripada yang kami sadari. Banyak aspek sintesis prebiotik dapat dipertimbangkan, dari sudut pandang usaha manusia, menjadi teknomimetik.

Pertama-tama kami ingin menggambarkan struktur fase silika berpori, sintesisnya menggunakan SDA organik, dan kemampuannya untuk mengkatalisis reaksi organik, termasuk pembentukan peptida. Kami memberikan contoh pengenalan kiralitas pada berbagai tahap dalam proses ini. Kami kemudian beralih ke lingkungan geokimia kuno. Kami secara singkat membahas kemungkinan lingkungan prebiotik di mana interaksi silika-organik dapat terjadi. 

Kami meninjau bukti bahwa reaksi sumber silika mineral dengan larutan berair melibatkan mekanisme pelarutan-pengendapan yang menempatkan sejumlah kecil silika terlarut dalam kontak langsung dengan molekul organik. Kami kemudian mengidentifikasi kemungkinan SDA organik alami untuk kondisi prebiotik. Kami mengusulkan bahwa sintesis peptida dan reaksi organik lainnya yang mengarah ke rakitan molekul yang lebih besar dikatalisis oleh silika fungsional yang dibentuk oleh arah struktur tersebut. Kami menyimpulkan dengan beberapa peluang untuk penelitian masa depan untuk menguji hipotesis ini.

Struktur Silika Fungsional Berpori dan Sintesisnya

Struktur silikat kristal dan amorf (pada tekanan sekitar) dikendalikan oleh ikatan silikat; SiO4; dan, jika ada aluminium, aluminat, AlO4, tetrahedra. Dalam bentuk silika bertekanan rendah, setiap tetrahedron SiO4 dibagi ke empat sudut lainnya melalui atom oksigen. Karena panjang ikatan silikon-oksigen (Si-O) cukup kaku, tetapi sudut intertetrahedral (Si-O-Si) cukup fleksibel dan dapat berkisar dari sekitar 130 hingga 180 °, berbagai macam struktur dimungkinkan. Mineral silika alami, dengan kuarsa bentuk stabil di bawah kondisi sekitar, dibangun dari cincin beranggota enam tetrahedra dan tidak mengandung porositas yang cukup besar dan karenanya tidak dapat menyerap molekul organik. Ketika silika dilarutkan dari batuan dan kemudian mengendap, sering kali membentuk struktur amorf, mirip dengan kaca silika. Bahan yang diendapkan ini mungkin berukuran nanopartikel dan sangat terhidrasi. Kadang-kadang disebut sebagai gel, itu jauh lebih reaktif daripada kaca silika atau silika kristal dan dapat berinteraksi kuat dengan organik.

Sintesis kimia, dengan memanfaatkan interaksi silika dengan SDA organik, telah menghasilkan ratusan bahan zeolit ​​silika tinggi berpori baru, baik yang meniru zeolit ​​alam maupun memiliki struktur yang sama sekali baru. Mereka mengandung (Gbr. 1A) kerangka kerja tetrahedra silikat terkait, tetapi sekarang ini mendefinisikan kandang dan terowongan yang jauh lebih besar yang dapat menyerap dan melakukan kimia katalitik pada molekul organik yang mengubahnya menjadi bahan kimia bernilai tambah. Meskipun banyak sintesis zeolit ​​komersial menggunakan suhu tinggi dan pH tinggi untuk mempercepat reaksi dan meningkatkan hasil, sejumlah zeolit ​​aluminosilikat dapat dibuat di dekat suhu kamar di bawah kondisi pH yang lebih ringan.

LAYANAN ADY WATER

Jual zeolit untuk filter air jenis Batu, Pasir, dan Tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Sudah suplai zeolit ke industri Food and Beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Ready Stock, kemampuan suplai hingga puluhan ton rutin per bulan

1. Jual karbon aktif dengan merek import: HAYCARB, JACOBI, CALGON, dan NORIT. Merek karbon aktif lokal: KARBON AKTIF ADY WATER. 

2. Kemasan karbon aktif 25 kg per karung untuk karbon import, untuk karbon lokal 25 kg per karung dan 20 kg per karung. 

3. Menyediakan karbon aktif lokal eceran dengan kemasan kiloan, untuk import tidak eceran. Fungsi karbon aktif untuk filter air bersih, filter air minum, filter air aquarium, filter air kolam, filter air proses industri, filter air lingkungan, dekolorisasi, gula rafinasi, pemulihan emas (gold recovery), menghilangkan klorin, bau pada air, dll.

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater