RUDN-chemici ontwikkelden een katalysator om alkanen te oxideren zonder extra verwarming en onder regelmatige druk. Dit vereenvoudigt het proces van het verkrijgen van alcoholen, zuren, en andere stoffen die worden gebruikt om biologische producten te vervaardigen. Het artikel is gepubliceerd in Anorganische scheikunde .

Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen, de belangrijkste componenten van olie en aardgas. Ze worden gebruikt als brandstof en als grondstof voor biologische producten:alcoholen, aldehyden, zuren en ketonen. De interne bindingen in alkanen zijn zo sterk dat ze zelfs met agressieve stoffen als geconcentreerd zwavelzuur of kaliumpermanganaat moeilijk te verbreken zijn. Daarom, chemische reacties met alkanen vereisen temperaturen van 200-300 ° C en hoge druk, evenals efficiënte katalysatoren. RUDN-chemici stelden een nieuwe op koper gebaseerde katalysator voor die de oxidatie van alkanen vereenvoudigt. ermee, reacties kunnen plaatsvinden bij 50-60 ° C en onder atmosferische druk.

De nieuwe katalysator is een dimeer kopercomplex waarin twee koperionen zijn verbonden met brugfosfaatliganden en bovendien gestabiliseerd met 1, 10-fenantroline. De katalysator werd verkregen uit een waterige oplossing met behulp van een eenvoudige methode van zelfassemblage en in aanwezigheid van goedkope reactiemiddelen. Tijdens het proces werd kopersulfaat gemengd met fosfonzuur en 1, 10-fenantroline met gedefinieerde pH en verdere kristallisatie.

Volgens RUDN-chemici, de katalysator vertoont oxiderende activiteit in reacties met cycloalkanen - alkanen die eruitzien als een gesloten circuit. Om de reactie te observeren, koolwaterstoffen en waterstofperoxide werden toegevoegd aan de oplossing waarin de katalysator was geplaatst. De chemici slaagden erin om twee groepen organische verbindingen te verkrijgen:alcoholen en ketonen. Ze worden gebruikt als oplosmiddelen (bijvoorbeeld aceton) en om farmaceutische geneesmiddelen te synthetiseren.

Momenteel, de katalysator is na het eerste gebruik vernietigd en kan niet worden hersteld. Maar de wetenschappers weten dat dergelijke katalysatoren kunnen worden geregenereerd en hergebruikt. De auteurs van het werk willen een katalysator voor meervoudig gebruik maken voor chemische reacties met alkanen.

"Het herstel van de katalysator blijft een complexe taak. In onze toekomstige studies kunnen we ons concentreren op de productie van de zogenaamde herstelbare heterogene katalytische systemen inclusief koperverbindingen. Bovendien, we zullen doorgaan met de studies om het assortiment verwante koperkatalysatoren en soorten substraten te verbreden, " zei Alexander Kirillov, een co-auteur van het werk, doctoraat in de chemie, en een medewerker van het Joint Institute for Chemical Studies aan de RUDN.