В частности, Zheng изучает разработку экологически безопасных методов синтеза аминов. Класс органических соединений, известных как амины, является важным строительным блоком для фармацевтических препаратов.Большинство органических соединений не могут легко поглощать видимый свет. Вместо этого химики-органики обычно полагаются на ультрафиолетовый или ультрафиолетовый свет, который имеет недостатки в фотохимии, области химии, связанной с химическими эффектами света.
Чжэн и его исследовательская группа используют видимый свет от коммерческих люминесцентных ламп и светодиодов (LED) для ускорения химических реакций. Чжэн называет этот процесс «зеленой» или «устойчивой» химией.
«В устойчивой химии мы хотим создать новые реакции, чтобы создать новую молекулу», — сказал Чжэн. «Здесь есть много возможностей для открытия новой реактивности в дополнение к экологической природе всего этого процесса».Чжэн особенно интересуется проблемами обработки аминов с новой реакционной способностью.«Существует проблема с использованием видимого света, который возбуждает и перемещает электроны, чтобы вызвать химический процесс; большинство аминов не могут эффективно поглощать видимый свет», — сказал он. «Мы нацелены на использование катализатора для передачи энергии видимого света амину».
Исследовательская группа Чжэна использует комплексы рутения и иридия, металлов, связанных с органическими молекулами, активными в присутствии видимого света, в качестве катализаторов для ускорения химических реакций в ряде органических молекул, включая амины, которые часто встречаются в биоактивных соединениях и фармацевтических препаратах.Их предварительные исследования показали, что использование видимого света в качестве источника энергии с этими катализаторами привело к новым химическим реакциям в аминах, сказал Чжэн.«Молекула нейтрального амина является исходным материалом и не реагирует на видимый свет», — сказал он. «При окислении, которое представляет собой потерю одного электрона в амине, он превращается в катион-радикал амина, который очень реакционноспособен, а затем запускает реакции, ведущие к новым молекулам, которые могут быть потенциально использованы при открытии лекарств.
Конечный продукт потенциально является полезный."В рамках гранта NSF Чжэн стремится продолжить разработку новых реакций с помощью этого типа зеленой химии.