Новый метод активации алканов, разработанный исследователями из Университета Хоккайдо, Япония, позволяет химикам легче превращать эти соединения в ценные продукты. Это открытие может быть полезно для производства лекарств и новейших материалов. Алканы — основа ископаемого топлива. Также из них производят различные химические вещества и материалы: пластмассы, растворители, смазочные материалы. Из-за прочных связей между атомами углерода алканы инертны, что затрудняет их использование. Чтобы решить эту проблему, учёные сосредоточились на циклопропанах — особом типе алканов с кольцевой структурой. Они более реакционноспособны, чем другие алканы. При крекинге длинноцепочечных алканов образуется смесь молекул, что затрудняет получение нужных продуктов. Это происходит из-за иона карбония — промежуточного продукта реакции. У него пять связей у атома углерода вместо трёх, как обычно бывает у карбокатиона. Из-за этого ион очень активен, и контролировать его сложно. Исследовательская группа нашла решение проблемы с помощью класса ограниченных хиральных кислот Бронстеда — имидодифосфоримидатов (IDPi). Это очень сильные кислоты, которые могут отдавать протоны для активации циклопропана и способствовать его расщеплению. Благодаря способности отдавать протоны в ограниченном активном участке, можно лучше контролировать механизм реакции и эффективнее получать ценные продукты.
Такая точность (стереоселективность) важна в фармацевтике: от формы молекулы зависит, как она работает. Этот метод успешен, потому что катализатор стабилизирует переходные структуры, которые образуются в ходе реакции. Это позволяет получить нужные продукты и минимизировать нежелательные побочные продукты. Исследователи улучшали структуру катализатора, чтобы оптимизировать подход. Доцент Нобуя Цудзи, второй автор исследования, объясняет:
С помощью компьютерного моделирования исследователи увидели, как кислота взаимодействует с циклопропаном и направляет реакцию к нужному результату. Исследователи проверили свой метод на разных соединениях и доказали его эффективность. Он позволяет преобразовывать не только определённый тип циклопропанов, но и более сложные молекулы в ценные продукты. Этот подход делает химические реакции более эффективными и открывает новые возможности для создания ценных химических веществ из углеводородов. Возможность контролировать расположение атомов в конечных продуктах позволит создавать целевые химические вещества для различных целей: от фармацевтики до производства современных материалов. Результаты опубликованы в издании Science. 10.10.2024 |
Хайтек
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья | |
Более дешевые металлогидридные накопители водо... |
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати | |
Новый метод производства цифрового света для&n... |
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику | |
Электроны вращаются без электрического за... |
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ | |
Новый программный комплекс представили ученые ... |
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью | |
Методику создания синтетических данных для&nbs... |
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi | |
Морская нержавейка, или сталь 316LSi, шир... |
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей | |
Новый сплав на основе алюминия создали ис... |
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G | |
Уникальные фильтры для импульсной терагер... |
Nat. Nanotechnol: Разработан самоочищающийся электрод для синтеза пероксидов | |
Пероксиды металлов — MO₂, M=Ca, Sr,... |
В СПбГУ создали новые биоактивные молекулы с помощью золотого катализатора | |
Метод соединения двух простых веществ с п... |
AFM: Разработан материал для поглощения электромагнитных волн широкого спектра | |
Ультратонкий пленочный композитный материал, с... |
PRL: Доказана возможность открытия новых сверхтяжелых элементов | |
Уран — самый тяжелый из извест... |
NE: Новый жидкостный акустический датчик распознаёт голоса в шумной обстановке | |
Инженеры разработали множество сложных датчико... |
Science: Новый метод спектроскопии раскрывает квантовые секреты воды | |
Вода — это жизнь. Но водо... |
В ИРНИТУ создали первую партию инклинометров и объединили их в умную сеть | |
Сотрудники Центра маркшейдерских и геодез... |
Ученые УУНиТ создали первый отечественный станок для сухого электрополирования | |
Ученые Уфимского университета науки и тех... |
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет | |
Физическая модель, которая описывает взаимодей... |
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики | |
Новый метод синтеза производных пирролизидина ... |
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела | |
Термоэлектрический материал, который можно исп... |
Ultrafast Science: Ученые успешно ускорили идентификацию молекул лазером | |
В 100 раз ускорили измерения спектроскопи... |
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов | |
Технологию создания жаропрочных сплавов на&nbs... |
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки | |
Уникальную технологию повышения надежности сва... |
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС | |
Первый российский комплект интегральных схем д... |
Российские ученые приблизились к созданию искусственной сетчатки | |
Оптоэлектронный синапс — мемристор ... |
Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ | |
Биоразлагаемый полимер — полипропил... |
CS: Создана технология производства компонентов для шампуней и лекарств | |
Исследователи из России и Китая разр... |
APN: Фотонные вычисления помогут продвинуться в области аналоговых вычислений | |
Дифференциальные уравнения с частными про... |
Ученые НИТУ МИСИС разработали магнитные микропровода для имплантатов и датчиков | |
Новые ультратонкие аморфные микропровода, кото... |
NP: Открыт новый метод, предлагающий решения для сложных задач визуализации | |
Новый метод вычислительной голографии позволяе... |
В Пермском Политехе усовершенствовали алгоритм оценки состояния оборудования | |
Для оценки состояния оборудования или все... |