Een team van chemici van de Tomsk Polytechnic University ontdekte een mechanisme van directe elektrofiele aminering en voorspelde de manieren van implementatie. TPU-wetenschappers bewezen de meest veelbelovende methode voor een snelle en kosteneffectieve productie van aromatische amines. Ze zijn een van de meest gewilde organische syntheseproducten die worden gebruikt bij de vervaardiging van medicijnen, kleurstoffen, banden, en polymeren. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Chemistry Select.

De studiebegeleider, Professor Viktor Filimonov van het TPU Kizhner Research Center zegt:"Alle bestaande methoden voor de productie van aromatische amines omvatten verschillende stappen die een aantal chemische reacties zijn die veel tijd en reagentia vergen. Daarom, een elektrofiele amineringsreactie, d.w.z. de directe relatie van de benzeenkern en de aminogroep, is altijd de 'heilige graal' van chemici geweest. Met deze reactie kun je de productie in één stap krijgen."

Volgens Filimonov, wetenschappers uit verschillende landen werken op dit gebied, waaronder de Nobelprijswinnaar George Ola. Nog, niemand heeft resultaten geboekt die in de praktijk breed toepasbaar zijn. Naar zijn mening, een van de redenen hiervoor is dat het karakter van de reactie onderbelicht is.

Gedurende twee jaar zijn de wetenschappers erin geslaagd om alle elementaire stadia van chemische transformaties die optreden tijdens aminering te beschrijven met behulp van moderne methoden van de kwantumchemie. Het belangrijkste was het vinden van een sleuteldeeltje, een tussenproduct genaamd, dat zorgt voor de vorming van het gewenste product. Bij deze reactie het bleek een aminodiazoniumzout te zijn.

Ze hopen dat hun studie een impuls zal geven en scheikundigen de weg zal wijzen om hun langetermijndroom van de directe synthese van aniline uit benzeen te realiseren.

TPU-wetenschappers hebben theoretische berekeningen experimenteel bewezen, en het werd duidelijk welke uitgangsstoffen gebruikt kunnen worden en onder welke voorwaarden voor de directe synthese van aromatische aminen.

"Het is belangrijk op te merken dat we in de loop van het onderzoek een absoluut nieuwe kwantumchemische methode hebben ontwikkeld voor visualisatie of monitoring van veranderingen van atomaire en moleculaire orbitalen, de transformatie van hun vormen en distributie in de ruimte tijdens chemische reacties. Deze methode is universeel en zal worden toegepast in zowel onderzoek als onderwijs aan studenten, " zegt prof Filimonov.