Самарий, Sm, — это редкоземельный металл, который важен для химиков-органиков. Его двухвалентные соединения могут восстанавливать другие вещества с одноэлектронным переносом. Йодид самария (SmI2) умеренно стабилен и может работать при комнатной температуре. Это делает его полезным в производстве фармацевтических препаратов и биологически активных материалов. Но для большинства реакций требуется большое количество SmI2, а также вредные химические вещества. Поэтому процесс получается ресурсоёмким и дорогостоящим. Исследователи изучили несколько способов уменьшить количество Sm-реагентов до каталитических величин. Но большинство методов требуют жёстких условий и высокореакционных восстановителей, а также большого количества Sm — обычно 10–20% от исходного сырья. Поскольку Sm стоит дорого, существует потребность в эффективной каталитической системе, которая будет работать в мягких условиях и использовать минимум этого вещества. Исследователи из Университета Чиба (Япония) под руководством доцента Такахито Курибары разработали новый метод, который позволяет значительно снизить количество Sm. Они создали 9,10-дифенил антрацен (DPA)-замещённый бидентатный фосфинооксидный лиганд для координации с трехвалентным самарием. Этот лиганд назвали «антенной видимого света».
Исследование опубликовано в Journal of the American Chemical Society. Исследователи провели серию экспериментов и выяснили, что сочетание катализатора Sm с DPA-1 и облучение синим светом позволяет получать высокие выходы (до 98%) при соединении пинакола с альдегидами и кетонами. Эти вещества широко используются в фармацевтике. Особенность метода заключается в том, что для реакции достаточно всего 1–2 моль% катализатора Sm. Это значительно меньше, чем требуется обычно. Кроме того, реакцию можно проводить с мягкими органическими восстановителями — например, аминами. Ранее для этого применялись более сильные агенты. Результаты показали, что небольшое количество воды увеличивает выход реакции, а избыток — замедляет её. В то же время DPA-2 и DPA, схожие по структуре с DPA-1, дали плохие результаты. Исследователи выяснили, почему DPA-1 оказался эффективным. Оказалось, что он работает как многофункциональный лиганд: поглощает синий свет и переносит электроны на катализатор Sm. Ученые успешно использовали катализаторы Sm и DPA-1 в реакциях молекулярных превращений. Они включают образование углерод-углеродных связей и расщепление связей углерод-кислород и углерод-углерод. Это важно для разработки лекарств. Используя видимый свет как источник энергии, они также провели молекулярные превращения, сочетая восстановление на основе Sm с фотоокислением.
В качестве исходного материала смогли использовать трехвалентный Sm. Он более стабилен и прост в обращении по сравнению с двухвалентным Sm. Это исследование даёт ценную информацию для разработки катализаторов на основе Sm. Оно позволяет проводить эффективные восстановительные превращения в мягких условиях с минимальной нагрузкой Sm. 19.09.2024 |
Хайтек
Революционный лиганд с антенной для видимого света улучшает реакции с самарием | |
Самарий, Sm, — это редкоземель... |
NatComm: Органический термоэлектрик собирает энергию при комнатной температуре | |
Исследователи создали новое органическое термо... |
В ТПУ создали мембраны из отходов 3D-печати для химпрома и биомедицины | |
Учёные Томского политехнического университета ... |
Science Robotics: Инновация поможет собирать модульных роботов под разные задачи | |
Учёные из Института интеллектуальных сист... |
Science Advances: На горизонте замаячили гибкие микросхемы из шелка и графена | |
Тысячелетиями шелк был ценным товаром, и&... |
JHEP: Суперкомпьютеры помогут построить и изучить структуру протонов и нейтронов | |
В центре атомов, которые состоят из прото... |
В МАИ создали навигационный комплекс для беспилотников с обученной нейросетью | |
Навигационный комплекс для беспилотников ... |
В ПНИПУ разработали метод ускорения подбора адгезивов для FDM-печати | |
Аддитивные технологии используются в разн... |
Создан комплекс для отладки российских микросхем | |
На Международном технологическом конгрессе, ко... |
AnChem: Эксперименты по окислению графита открывают новый тип химической реакции | |
Исследователи из Университета Умео объясн... |
JACS: Открыт путь к созданию маркеров для корреляционной микроскопии | |
Новое исследлование позволит учёным лучше набл... |
Nature Physics: Ученые проследили эволюцию беспорядка в сверхпроводниках | |
В физике важен беспорядок, но его сл... |
PNAS: Жидкие кристаллы в движении имитируют биологические системы | |
Жидкие кристаллы используются повсеместно: в&n... |
КФУ: Кинетическая модель оптимизирует добычу битуминозной нефти | |
Кинетическую модель каталитического акватермол... |
В СПбГУ создали светящиеся полимеры для датчиков и экранов гаджетов | |
Учёные из Санкт-Петербургского университе... |
В МИФИ разработан виртуальный двойник токарного станка | |
На Международном технологическом конгрессе, ко... |
JMSER: Сульфиды металлов могут быть катализаторами для восстановления CO2 | |
Один из самых перспективных способов умен... |
Ученые НИЯУ МИФИ разработали эксперимент по наблюдению поляризации вакуума | |
Эксперимент по наблюдению поляризации вак... |
NatComm: Искусственные мышцы заставляют роботизированную ногу ходить и прыгать | |
Уже почти 70 лет изобретатели создают роб... |
5 спутников необходимо для точной навигации — доказано математически | |
Обычно GPS определяет местоположение с то... |
Студент МАИ придумал ракетный двигатель на космической пыли | |
Студент МАИ Тамирлан Нагоев разработал ко... |
Physical Review Letters: Физики предложили новый способ охлаждения фотонов | |
Физики сделали из света конденсат Бозе&nb... |
Учёные МГУ разработали новые материалы для детекторов ионизирующего излучения | |
Сотрудники факультета наук о материалах М... |
В МИФИ приблизились к разгадке природы высокотемпературной сверхпроводимости | |
Сотрудники кафедры физики твёрдого тела и ... |
ACSAMI: Синий пигмент сделал конденсатор более ёмким, долговечным и экономичным | |
Исследователи из Университета Тохоку усов... |
Примем ли мы роботов, способных обманывать? Зависит от сути обмана | |
Социальные нормы помогают людям понять, когда ... |
ICBRB: Ручка, читающая шрифт Брайля, поможет слабовидящим людям стать грамотнее | |
Специалисты Бристольского университета создали... |
LAM: Ученые сгенерировали вихревые гребни в терагерцовом диапазоне | |
Учёные из Пекинского и Шанхайского н... |
Полупроводник для оптоэлектроники создали в НИЯУ МИФИ | |
Исследователи из НИЯУ МИФИ в составе... |
C&BS: Разработана более совершенная система управления насекомыми-киборгами | |
Учёные из Пекинского технологического инс... |