• 
• Правильный катализатор позволят собрать урожай даже из молекул тиолов

Тиолы, или меркаптаны, — особый класс органических соединений, имеющих в своем составе серосодержащую функциональную группу, RSH. В настоящее время различные соединения серы активно используются в создании новых материалов в фотонике, оптике, фармацевтической промышленности, органической химии и нанотехнологиях.

Производные серы — самые доступные ископаемые источники функциональных молекул в природе. Дело в том, что серосодержащие соединения находятся в качестве примесей в «чёрном золоте», и их доля весьма велика. Но до сих пор нет эффективных способов выделения серных соединений из сырой нефти, вследствие чего нефтяная промышленность ежегодно теряет миллионы тонн ценных соединений, переводя их в молекулярную серу.

Группа учёных из лаборатории ядерного магнитного резонанса Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН под руководством член-корреспондента РАН Валентина Ананикова разработала каталитическую систему Pd/NHC, позволяющую оптимизировать процесс выделения этих соединений из нефти и их дальнейшего использования.

Важно отметить, что человек обладает особой чувствительностью к тиолам. Маленькие молекулы тиолов имеют чрезвычайно неприятный запах, который легко распознается даже в очень небольшой концентрации (1-5 частиц на миллиард).

Учёные под руководством Валентина Ананикова разработали уникальный палладиевый катализатор. Комплекс палладия с N-гетероциклическим карбеновым лигандом (Pd/NHC) ускорил химические превращения тиолов в виниловые мономеры, полезные компоненты нового поколения полимерных материалов. Даже весьма сложные в обращении низкомолекулярные тиолы EtSH и PrSH удалось вовлечь в реакцию, и они показали отличный результат. Статья с описанием исследование опубликована в журнале ACS Catalysis Американского химического общества.

Разработанная авторами методика основана на использовании атом-экономичного подхода, который гарантирует высокую эффективность и отвечает экологическим требованиям. Это означает, что чистый продукт может быть получен непосредственно после завершения реакции и отделения катализатора.

Механистические исследования выявили ключевую роль «ядерности» комплексов переходных металлов в каталитическом цикле.

В то время как биметаллический комплекс палладия реагировал медленно, монометаллический палладиевый комплекс обеспечил быструю и селективную реакцию. Полученные результаты связаны с проблемой эволюции катализатора и явлением зарождения наночастиц по ходу каталитической реакции.

• 
• Простые молекулы в непростой серной химии

В созданной авторами каталитической системе, при реакции с алкинами, тиолы эффективно преобразуются в виниловые тиоэфиры — стабильные мономеры, с которыми легко работать, и что не менее важно, не имеющими неприятного запаха.

Как и во многих других случаях, из этого примера следует логичный вывод: правильный катализатор превращает даже неприятные химические вещества в ценные продукты.

Текст и иллюстрации предоставлены лабораторией В.П. Ананикова

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в наш Телеграм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈