(Phys.org)—Een team van chemici van de Universiteit van Californië heeft een goedkopere manier ontwikkeld om niet-geactiveerde alkanen (koolwaterstoffen zoals ethaan, methaan en propaan) door veel meer overvloedige katalysatoren te gebruiken. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft het reactieontwerp dat ze hebben gemaakt dat eerdere uitdagingen met betrekking tot hoge-energetische reactiviteitsprofielen overwint.

Momenteel, ongeactiveerde alkanen worden als moeilijk te functionaliseren beschouwd - de meeste gebruiken een benadering waarbij C-H-koolwaterstof-bindingen worden geopend met behulp van een proces waarbij edele en dure metalen worden gebruikt. In deze nieuwe poging het team heeft een manier gevonden om in plaats daarvan silicium en boor als katalysatoren te gebruiken. Dit is belangrijk omdat de industrie alkanen zoals aardgas en aardolie moet omzetten in waardevollere producten.

Alkanen reageren relatief gemakkelijk bij hoge temperaturen, zoals te zien is in verbrandingsmotoren, maar dergelijke reacties worden als buitengewoon moeilijk te beheersen beschouwd. Door alkanen te functionaliseren, kunnen ze er meer uit halen dan alleen hun energiepotentieel, het maakt het mogelijk om componenten te extraheren die kunnen worden gebruikt als voorlopers voor de creatie van zeldzame chemicaliën die, in sommige gevallen, zijn aanzienlijk waardevoller. Omdat ze relatief inert zijn, en de bindingen tussen koolstof en waterstof zijn sterk, ze zijn moeilijk te functionaliseren. Om die sterke banden te verbreken, het team maakte nog sterkere.

De groep begon met benzeenringen, ze te bereiden met vervangingsmiddelen voor silicium en fluor. Vervolgens startten ze een cyclus met extra geactiveerd silicium, die ze combineerden met carboraan - dit dwong de fluor om een ​​aryltussenproduct te creëren dat in staat was de C-H-alkaanbindingen te verbreken (waaronder met name methaan). De resulterende ring gaf toen silicium vrij, waardoor de reactie voortduurde. Het team merkt op dat de reactie kan worden uitgevoerd bij temperaturen van 30° tot 100°C. Het is nog niet duidelijk of het proces kan worden opgeschaald om kosteneffectief te zijn, maar als dat zo is, het kan leiden tot een prijsdaling voor sommige producten, met name die op basis van steeds overvloediger aardgas.

De groep zal op de volgende ACS-vergadering een presentatie geven over hun werk.

© 2017 Fys.org