science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een nikkelkatalysator met koolwaterstoffen gebruiken om vetzuren te maken

Artist's concept van nikkel dat koolwaterstoffen omzet in vetzuren. Lagere temperaturen zorgen ervoor dat nikkel CO2 dichter bij het einde van de keten plaatst. Krediet:© Ramón Andrade. 3DCiencia.com

(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het Barcelona Institute of Science and Technology heeft een manier ontwikkeld om vetzuren te maken met behulp van een nikkelkatalysator samen met koolwaterstoffen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hun techniek en de toepassingen waarvoor ze kunnen worden gebruikt. Matthew Gaunt en Patrick Williamson van de Universiteit van Cambridge bieden een artikel in News &Views over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer.

Vetzuren worden gebruikt om een ​​grote verscheidenheid aan producten te maken, van plastic tot zeep, rubber, medicijnen en eten. Het zijn verbindingen met een lange keten die over het algemeen gemakkelijk te maken zijn uit dierlijke lipiden. Maar de eindresultaten hebben meestal verschillende kettinglengtes, wat een zuivering vereist. De huidige processen die worden gebruikt om ze te maken, hebben over het algemeen te lijden van verschillende factoren die de kosten kunnen opdrijven, zoals het ontstaan ​​van gevaarlijke bijproducten en de behoefte aan edele metalen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om koolstofdioxide en koolwaterstoffen (isomere alkenen) te gebruiken om op zeer specifieke manieren afzonderlijke vetzuren te produceren.

De nieuwe techniek omvat het gebruik van een nikkelkatalysator die kan worden gemaakt om langs een koolwaterstofketen te "lopen", waardoor kooldioxide kan worden opgenomen op een gewenste reactieplaats. Het tweestapsproces begint met het blootstellen van de alkenen aan waterstofbromide, die broom- en waterstofatomen toevoegt over de koolstof-koolstofbinding. Het tweede deel omvat het inbrengen van een nikkelatoom in de koolstof-broombinding, wat resulteert in de vorming van een koolstof-nikkelbinding. De interacties die volgen, zorgen ervoor dat het nikkel langs de ketting kan worden gelopen totdat het een plek bereikt waar geen interacties plaatsvinden. De binding reageert vervolgens met koolstofdioxide om een ​​enkel carbonzuurproduct te vormen. Het team merkt op dat het variëren van de temperatuur waarbij de reactie plaatsvindt, het mogelijk maakt om te bepalen hoe de reactie verloopt, inclusief het omkeren van de ketenmigratierichting.

Toni Moragas (links) en Francisco Juliá observeren de groene nikkelkatalysator. Krediet:ICIQ

Het voordeel van de nieuwe techniek is dat het gebruik van gemakkelijk beschikbare materialen mogelijk maakt en de deur opent naar de mogelijkheid om andere reagentia dan koolstofdioxide te vinden die in vergelijkbare reacties kunnen worden gebruikt om producten gemaakt van alkenen te maken.

© 2017 Fys.org