Катализаторы ускоряют химические реакции, предлагая химическим веществам альтернативный способ взаимодействия друг с другом. Это может позволить реакциям происходить при более низких температурах или прямым реакциям в пользу определенных продуктов, и все это без расхода самого катализатора.
Но многие катализаторы сделаны из драгоценных металлов, которые могут быть дорогими и вредными для окружающей среды.
Теперь химики разработали новый катализатор из железа — гораздо более дешевого и экологически чистого металла — для облегчения реакции метатезиса олефинов, согласно новому исследованию, опубликованнному в журнале Nature Catalysis.
Метатезис олефинов — химическая реакция, в процессе которой при двойных связях алкенов, участвующих в реакции, происходит перераспределение заместителей. Метатезис олефинов нашел широкое применение в лабораторной практике, а также в промышленном органическом синтезе. Он используется в производстве лекарственных препаратов, полимерных материалов и др.
Используя новый железный катализатор, исследователи создали полимер из более мелких химических единиц, связанных двойными связями углерод-углерод. Фото: OIST
«Реакция метатезиса олефинов является одной из наиболее широко применяемых каталитических реакций для образования двойных связей углерод-углерод», — объясняет ведущий автор Сатоси Такебаяши (Satoshi Takebayashi), исследователь из Окинавского института науки и технологий, Япония. «Двойные связи углерод-углерод являются важной связью, присутствующей во многих химических продуктах».
Реакция метатезиса олефинов приводит к образованию новых двойных связей углерод-углерод путем разрыва исходных двойных связей и регенерации новых. Фото: OIST
Популярный в настоящее время катализатор для этой реакции изготавливается из драгоценного металла, рутения. Однако железный катализатор нестабилен и менее реактивен при воздействии воздуха и влаги, поэтому эти ограничения необходимо устранить, прежде чем он сможет заменить рутений.
Рутений и железо находятся в одной и той же группе в периодической таблице, поэтому ожидаемо, что они будут иметь схожие свойства. Фото: OIST
«Это исследование может быть полезно другим исследователям в этой области», — заключил Такебаяши. «Я надеюсь, что катализаторы на основе железа можно будет развивать дальше, используя эти знания».
Источник: OIST.
