Новости

14 июля, 2022 15:15

Светодиодные лампы помогли синтезировать органические катализаторы

Российские ученые разработали простой, дешевый и эффективный метод синтеза арилфосфинов — важного компонента многих органических катализаторов на основе переходных металлов. Оказалось, что для их получения достаточно осветить исходные соединения диодной лампой, тогда как при традиционных способах требуется долгая и сложная очистка с применением дополнительных довольно токсичных катализаторов и реагентов. Предложенное решение найдет применение в фарминдустрии и производстве органических материалов для электроники. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы на страницах журнала Advanced Synthesis & Catalysis.
Процесс синтез арилфосфинов при облучении видимым светом. Источник: Дмитрий Бугаенко

Арилфосфины — один из наиболее важных видов фосфорсодержащих органических соединений, которые часто применяются при создании катализаторов. Последние ускоряют самые разные химические превращения, в том числе используемые при синтезе лекарств и органических материалов для электроники. Главное преимущество арилфосфинов состоит в том, что они способны связывать переходные металлы, формируя при этом стабильные, растворимые и эффективные катализаторы. При этом важно, чтобы используемый в процессе получения таких систем фосфин не содержал примесей других переходных металлов, иначе продукт теряет свои свойства. Например, для создания соединения на основе золота нужно, чтобы в нем не было примеси палладия. Сегодня фосфины получают с использованием переходных металлов, которые образуют с ними прочные комплексы. Чтобы полностью освободиться от таких микропримесей (даже на недетектируемом уровне), применяют специальные дорогостоящие и времязатратные методы очистки с дополнительными реагентами — комплексонами.

Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) предложили простой и дешевый способ получения арилфосфинов гарантированно без примесей переходных металлов. Он заключается в том, что раствор исходных веществ освещают простой бытовой диодной лампой при комнатной температуре в течение непродолжительного времени — достаточно даже двух часов. Таким образом метод не требует сложных приборов и использования дорогостоящих катализаторов, которые к тому же обычно токсичны, а также металлов, которые могли бы загрязнить фосфины. Кроме того, разработанный подход позволяет синтезировать труднодоступные или вовсе недоступные ранее арилфосфины с большой арильной группой. Последние особо ценны в катализе из-за их положительного влияния на стабильность получаемого продукта.

Схема синтеза несимметричных арилфосфинов, опосредованного видимым светом без катализатора. Источник: Bugaenko & Karchava / Adv. Synth. Catal., 2022

«Учитывая особую практическую значимость арилфосфинов для различных сфер, например, медицины и создания современных девайсов, мы были нацелены на разработку способа получения именно этих соединений. Использование традиционных методов, таких как нагревание, оказалось неэффективным, поэтому мы обратились к активации реакций видимым светом. Способ привлекает в последние годы огромное внимание со стороны ученых ввиду своей простоты и экологичности», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Бугаенко, кандидат химических наук, научный сотрудник кафедры органической химии химического факультета МГУ.

11 августа, 2022
Поясница жирафов и бегемотов потеряла гибкость из-за отказа от прыжкового бега и большого веса хозяина
Ученые определили, что подвижность позвоночника у парнокопытных тесно взаимосвязана со способом их б...
10 августа, 2022
Комбинированная вакцина от коронавируса и гриппа будет работать и против новых штаммов
Российские ученые разработали назальную вакцину-кандидат, которая поможет обеспечить длительный имму...