玻璃外表在特定溶剂中可表现出激烈碱性，能催化某些有机化学反响并降解生物分子

  玻璃是一种硅酸盐类非金属资料，其内部具有很多—Si—O—Si—网络结构。

  但这种网络不能无限延伸。在玻璃的物理外表上，—Si—O—Si—网络以Si—O—H的硅醇端基（silanol）封端。

  如常见的（碳）醇（C—O—H）相同，硅醇的羟基氢能够产生电离，即与O脱离，构成Si—O -阴离子。

  （左：正常玻璃外表的Si—O—H基团；右：Si—O—H产生电离构成Si—O‑，使外表呈碱性）

  非质子溶剂中（如乙腈），因为溶剂分子具有极强的抓获外界质子的才能，硅醇的羟基很容易产生电离，表现出碱性。试验已测得，玻璃外表的碱性在乙腈中最强。

  作者们详细研讨了五种反响，包含消除（反响1）、醇解（反响2）、缩合（反响3与4）、硫醇氧化（反响5）（表1）。

  每种反响的反响物浓度为50 μM，反响时间4小时。试验组反响系统中加入了直径为32.5 μm的玻璃珠（硅氧基约0.4 eq），对照组反响系统中则没有玻璃珠。

  经过质谱技能测定反响完结后系统中反响物与产品浓度，作者们发现玻璃对五种常见有机反响均有催化加快效果。

  不管反响所运用的溶剂是乙腈、甲醇或水，玻璃都能将反响加快数十倍乃至上千倍（表1最终一列Accel. factor）。

  只是观察到加快现象还不行，作者们接下来对玻璃的催化机制进行了更深化的研讨。

  他们将玻璃球置于四组有机组成反响（乙腈溶剂）。完结一轮催化后将玻璃球取出，用乙腈充分润洗后再度用于催化相同反响。

  （G1 – 玻璃球初次催化功率；S – 反响系统上层清液；C – 对照组（不含玻璃球）；G2 – 收回玻璃球的催化功率。四种反响分别为：

  成果表明，收回进程对玻璃球的催化功能几乎没有影响。该成果表明玻璃是一种可收回、重复使用的“绿色”催化剂。

  无一例外，以上四种反响均是碱性条件能够催化的反响。前文已述，玻璃在乙腈溶液中构成的碱性外表是催化这类反响的活性位点。

  因而，能够断定，玻璃催化的中心是本身外表的强碱性硅氧基团，但没有强亲核性。

  乙酰胆碱的醇解反响之所以在甲醇溶剂中能被玻璃催化，是因为玻璃的强碱性使得甲醇转变为CH 3O -，而CH 3O -亲核性强，然后推进醇解反响进行。

  考虑到不少生物小分子都是在玻璃试剂瓶里储存保存的，作者们探求了玻璃是否会“进犯”生物小分子。

  详细地，他们选取了三种磷脂分子：两性的磷酸胆碱（PC）、两性的磷酸乙醇胺（PE）、带负电的磷脂酰甘油（PG）。

  （PE的玻璃催化分化及三种磷脂分子催化分化成果。图源：Chem. Sci.）

  因而，作者们指出，在碱性条件下容易产生分化的生物小分子有机溶液千万不要用玻璃容器盛装。别的，触及磷脂分子反响的试验计划或许需求批改了。

  笔者原先做电导率试验时记住一条经历：试验室常见的玻璃器皿是钠玻璃，在溶液中会溶出Na +搅扰丈量，丈量时要防止玻璃对溶液电导率的搅扰。

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