Цивилизация
Российские ученые смогли в несколько раз увеличить эффективность восстановительных реакций в органической химии с помощью синтез-газа, что, вероятно, приведет к снижению цены производства лекарств и удобрений. Статья об этом опубликована ACS Catalysis.
Водород является хорошим донором электронов, благодаря чему участвует в самых разных химических превращениях. Например, после получения электронов и отдачи кислорода уксусная кислота превращается в этиловый спирт, обладающий совсем другими свойствами. Аналогичные реакции широко используются в промышленности, в том числе, взаимодействие водорода с азотом используют при производстве удобрений. Однако водород обладает и минусами, например, низкой избирательностью, в связи с чем ученые ищут альтернативные восстановители.
Ученые из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН предложили использовать в качестве восстановителя синтез-газ, смесь водорода и угарного газа CO. Угарный газ обладает более избирательным действием, но менее активен по сравнению с водородом. Смесь этих двух восстанавливающих газов не только позволила совместить их плюсы, но и привела к синергетическому эффекту, увеличив производительность.
Авторы на практике проверили эффективность предложенного восстановителя в реакции аминирования органических соединений. Оказалось, что метод позволяет получить только чистый желаемый продукт, тогда как в реакции с использованием водорода его выход составил лишь 8%, а остальные 92% приходились на долю побочных продуктов. Ученые объяснили такие низкие показатели тем, что водород разрушает родиевый катализатор, без которого данная реакция невозможна, в то время как синтез-газ создает благоприятные условия для его эффективной работы.
В итоге авторы надеются, что синтез-газ – доступный промежуточный продукт многих производств – позволит упростить синтез многих фармацевтических препаратов, сложных удобрений и других промышленно важных соединений.