Alternativ proces til omdannelse af hvidt fosfor lover mere bæredygtighed i den kemiske industri

Kemikere ved Technische Universität Dresden har udviklet en ny, mere bæredygtig proces til at syntetisere adskillige vigtige daglige kemikalier ud fra hvidt fosfor. Den nye proces har potentiale til at etablere innovative, mere ressourceeffektive processer i den kemiske industri. De banebrydende resultater, som er resultatet af mere end ti års intensiv forskning, er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Chemistry .

Det kemiske grundstof phosphor (P) er en af ​​de væsentlige byggesten i alt biologisk liv og er baseret på det en funktionsgivende komponent i mange produkter:i medicin, fødevarer eller gødning. I naturen forekommer fosfor udelukkende i bundet form som fosfat i jordskorpen. Kontinentale aflejringer er dog begrænsede og estimeres til kun at holde i nogle få årtier mere.

Til industriel brug omdannes fosfater til det såkaldte hvide fosfor ved besværlige kemiske processer. Ved siden af ​​rødt, sort og violet fosfor er hvidt fosfor den vigtigste modifikation af grundstoffet i industriel henseende og er til dato stadig et uerstatteligt udgangspunkt for produktionen af ​​mange lægemidler, flammehæmmere, batterielektrolytter, herbicider og anden fin fosfor. kemikalier.

Til fremstilling af fosforholdige hverdagskemikalier omdannes det hvide fosfor for det meste ved klorering med klorgas til fosfortrichlorid (PCl₃ ); en ætsende og giftig væske, som er af central betydning for den kemiske industri som industrielt mellemprodukt i stor skala. Men produktion og brug af PCl₃ , som hidtil har været uden alternativ, er yderst problematisk.

Kemikeren prof. Jan J. Weigand fra TU Dresden og hans team er nu lykkedes med specifikt at omdanne hvidt fosfor (P₄ ) til et alternativt og meget mindre problematisk phosphormellemreagens. I denne proces kan brugen af ​​klorgas helt undlades. I stedet er de proceskemikalier, der er nødvendige for at omdanne det hvide fosfor, genanvendelige.

"Økonomiske faktorer står stadig i vejen for industriel anvendelse af processen, men en nytænkning finder i øjeblikket sted her på grund af nødvendige, mere bæredygtige aspekter i den kemiske industri. Den mere ressourcebesparende og effektive anvendelse af endelige råmaterialer og udviklingen af bæredygtige processer inden for mange områder af kemien er af største betydning. Dette arbejde er et afgørende gennembrud inden for fosforkemi og af stor betydning for den videre udvikling af mere bæredygtige og miljøvenlige processer," bekræfter Dr. Kai Schwedtmann, en af ​​de to publikationens første forfattere.

Prof. Weigand og hans gruppe er i øjeblikket ved at udvikle yderligere koncepter med det formål helt at eliminere behovet for at bruge hvidt fosfor eller PCl₃ til syntese af lægemidler, flammehæmmere, batterielektrolytter, herbicider og andre fosforfinkemikalier:"For at kunne imødekomme vor tids største udfordringer skal der også ske nytænkning i den kemiske industri. Vi ønsker at give et lille bidrag til dette med vores forskning ved at udvikle en 'blueprint' for en mere moderne og mere bæredygtig fosforkemi." + Udforsk yderligere

Succes med at syntetisere sort fosfor med en sikker og højtydende metode til kunstig fotosyntese