Новости

4 апреля, 2024 14:59

Открытие в микроразмерной химии: как никелевые и медные катализаторы «самонастраиваются» для создания новых соединений

В исследовании, проведенном группой ученых из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, обнаружен процесс «самонастройки» катализаторов, который может радикально изменить подходы к синтезу новых органических материалов и лекарственных препаратов. Работа, демонстрирующая существование синергизма между металлсодержащими частицами и ионными жидкостями в динамических каталитических системах, представляет собой шаг вперед в понимании тонких механизмов катализа в органическом синтезе. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда. Работа опубликована в журнале ACS Catalysis. 
Источник: Бинятова Роксана, пресс-служба ИОХ РАН

Исследование показало, что при использовании определенных ионных жидкостей катализаторы на основе никеля и меди способны «самонастраиваться», значительно увеличивая свою активность и селективность в реакциях создания связей углерод-сера. Это открытие не только позволяет улучшить существующие методы синтеза сераорганических соединений, но и предлагает новый подход к разработке широкого круга катализаторов для тонкой органической химии. Используя метод электронной микроскопии, команда исследователей смогла впервые наблюдать явление «самонастройки» катализаторов в реакциях в реальном времени и запечатлеть ключевые этапы данного процесса в виде набора уникальных СЭМ-изображений.

«Мы стоим на пороге новых возможностей в области катализа», — подчеркивает академик Валентин Анаников, руководитель проекта. «Наше исследование выводит понимание механизма функционирования катализаторов на новый уровень, демонстрируя наличие устойчивой связи между различными типами металлических центров на молекулярном, наноразмерном и впервые на микроразмерном уровне».
По словам Алексея Кашина, ведущего автора проекта: «Проведение электронно-микроскопических исследований в жидкой фазе, т.е. в естественной для химических реакций среде, является одним из передовых направлений в общемировой практике структурных исследований. Применение данного метода в работе позволило нам не только зафиксировать факт образования частиц каталитически активной металлической фазы непосредственно в реакционной смеси, но и детально проследить весь процесс».

Способность катализаторов «самонастраиваться» в среде ионных жидкостей открывает новые возможности для синтеза ценных органических продуктов, например, лекарственных препаратов более быстрым и экономичным способом. Исследование демонстрирует, как современные технологии могут способствовать более глубокому пониманию химических процессов на различных уровнях, что, в свою очередь, может привести к значительным инновациям в материаловедении, фармакологии и других областях.

20 мая, 2024
Препарат для персонализированной терапии опухолевых заболеваний создали ученые ННГУ
Ученым ННГУ им. Н. И. Лобачевского удалось соединить внутри одного препарата несколько действующих...
20 мая, 2024
Соли уксусной кислоты упростят добычу тяжелой нефти
Ученые выяснили, что ацетаты — соли уксусной кислоты с переходными металлами — в комбинации с парово...