Одержите, по крайней мере, частичную победу для зеленой химии, кампания для создания производственных процессов более экологически мягкими. В выпуске 3 марта Науки исследователи сообщают о способе вымыть банальную семью химических реакций – превращающий alcohols в альдегиды, кетоны, и карбоновые кислоты, исходные материалы для всего от фармацевтических препаратов до ароматов. Если принято промышленностью, новый процесс мог бы переместить тысячи тонн опасных отходов хэви-метала каждый год.Для преобразования alcohols – короткие углеводороды, питающие дополнительный кислород и атом водорода – химики, должны окислить их путем демонтажа от двух или трех атомов водорода.
Оксид хрома является мастером при таких реакциях, столь хотящих пить для электронов, что он с готовностью сильно ударяет пара электронов от атомов водорода алкоголя и тянет протоны вместе с ними. Проблема состоит в том, что когда-то насыщенный, токсичный металл неспособен бросить hydrogens снова, таким образом, отходы сгенерированы с такой скоростью, как желаемый продукт.
Органический химик Роджер Шелдон и его коллеги как Дельфтский Технологический университет в Нидерландах искали подобный состав, который не будет израсходован в процессе. Другие исследователи показали, что палладиевый атом, связанный с органической группой, названной фенантролином – трио газовых колец – мог добиться цели. Палладиевые атомы первоначально хватают hydrogens от alcohols, но позже дают им до атомов кислорода в растворе, генерируя воду и возвращая катализатор к его исходному состоянию.
Таким образом намного меньше из него необходимо для управления реакцией. Палладий также менее токсичен, чем хром.Но процесс все еще потребовал опасных органических растворов, и восстановление продуктов реакции от соединения раствора и катализатора потребовало, чтобы поднимание тепла дистиллировало раствор, лечение, которое могло разрушить катализатор.
Таким образом, Шелдон и его коллеги намереваются уговаривать подобные палладиевые катализаторы для работы в более дружественном растворе: вода. Путем соединения палладия с фенантролинами изменил с содержащими серу группами, они сделали воду катализатора растворимой. Когда исследователи добавили различный alcohols, они нашли, что катализатор работал хорошо, особенно, когда помогли общим основным составом, таким как гидроксид натрия, ускоряющий реакцию путем щипания hydrogens от алкоголя.
И потому что масляное плавание продуктов реакции на растворе, химики могут легко откачать их при сохранении катализатора в целости.Терри Коллинз, химик в Университете Карнеги-Меллон в Питтсбурге, Пенсильвания, говорит, что несколько практических проблем должны будут быть решены, прежде чем метод готов к крупномасштабному использованию в промышленности.
Все же, «Это – очень интересная химия», говорит он. «Избавление от хрома является большой вещью сделать».