Ny syntesemetode bruger lysreaktion på en vandoverflade

Ved at danne kemiske bindinger mellem atomer fremstilles komplekse molekyler som dem, der er nødvendige til medicin, plantebeskyttelsesmidler eller højtydende materialer ved hjælp af syntetisk kemi. Sådanne syntesereaktioner kræver typisk organiske opløsningsmidler, metalkatalysatorer og reagenser, såsom syrer eller alkalier. Ikke alle hjælpematerialer og opløsningsmidler kan altid genbruges, hvilket resulterer i spild.

Forskere fra University of Regensburg under ledelse af prof. Dr. Burkhard König, fra Institut for Organisk Kemi, præsenterer nu en helt anden måde at syntetisere komplekse molekyler på:De molekyler, der skal reageres, påføres en vandoverflade, hvor de danner en tynd film. Bestråling med violet lys udløser en reaktion, der forbinder begge reaktionspartnere.

Den nye metode udnytter filmdannelsen af ​​vanduopløselige organiske molekyler på vandoverfladen (som en oliefilm på en vandpyt) til at skabe ideelle betingelser for aktivering af lys. Bredden af ​​anvendelsen af ​​teknologien blev demonstreret i mere end 160 eksempler, herunder syntesen af ​​prækursorer til lægemidler.

Lysreaktionen på vandoverfladen tillader nu kemisk syntese uden brug af organiske opløsningsmidler eller andre reaktionsadditiver. Det gør produktionen af ​​kemiske produkter mere effektiv og miljøvenlig. Resultaterne er nu offentliggjort i Science .

Projektet har kørt i omkring to år. I løbet af denne tid blev der udført adskillige eksperimenter for at videreudvikle og bekræfte den centrale opdagelse. Overførsel af reaktionen til en flowreaktor var et gennembrud, da syntesen kan udføres kontinuerligt og større mængder produkt også er tilgængelige. Spektroskopiske målinger gav indsigt i reaktionens molekylære mekanisme.

I det efterfølgende arbejde vil synteseteknologien nu blive anvendt til andre reaktioner for at opnå det bredest mulige anvendelsesområde i produktionen af ​​kemiske produkter.

Flere oplysninger: Ya-Ming Tian et al., Accelererede fotokemiske reaktioner ved olie-vand-grænsefladen, der udnytter smeltepunktsdepression, Science (2024). DOI:10.1126/science.adl3092

Leveret af Universität Regensburg