Wetenschappers hebben in het laboratorium een ​​manier gevonden om de tijd te verkorten die nodig is om een ​​belangrijke chemische stof te maken die wordt gebruikt om een ​​verscheidenheid aan medicijnen te synthetiseren, meststoffen en andere belangrijke stoffen.

De bevinding zou een aantal industriële productieprocessen goedkoper en efficiënter kunnen maken. En alles wat nodig is, eigenlijk, elektriseert een aluminium container die de juiste chemicaliën bevat.

In een recent gepubliceerd onderzoek in de Tijdschrift van de American Chemical Society , het onderzoeksteam beschreef hoe een proces om de ene chemische stof - trifenylfosfineoxide - om te zetten in een andere chemische stof - trifenylfosfine, kan worden verkort. Trifenylfosfine is een belangrijke chemische stof voor de productie van materialen die de landbouw verbeteren of die als farmaceutisch product kunnen worden gebruikt.

"Het kan het gemakkelijker of goedkoper maken om bepaalde medicijnen te produceren, materialen, landbouwchemicaliën - in wezen alle organische synthese, " zei Christo Sevov, een assistent-professor scheikunde aan de Ohio State University en senior auteur van de studie.

Fabrikanten maken deze conversie al mogelijk, maar het proces waarmee ze het doen is lang en duur. Het proces gebruikt ook een stof, fosgeen, dat is giftig voor de mens.

"Niemand wil fosgeen gebruiken - het is ongelooflijk giftig - maar je moet het gebruiken om de chemicaliën te reactiveren - en je hebt er veel van nodig, " zei Sevov. Fosgeen is een hoogenergetische chemische stof; die hoge energie is nodig om trifenylfosfineoxide om te zetten in trifenylfosfine, hij zei.

Het huidige conversieproces produceert ook koolstofdioxide - iets wat scheikundigen hebben geprobeerd te achterhalen hoe dit te beperken.

De studie gepubliceerd door Sevov en zijn onderzoeksgroep toont aan dat de energie die nodig is om die omzetting mogelijk te maken, kan gebeuren door een elektrische lading door een aluminium container te sturen. Dit levert voldoende energie om aluminium een ​​van de chemische bindingen in trifenylfosfineoxide te laten verbreken - in wezen, om zuurstof van dat molecuul te verwijderen - en alleen trifenylfosfine achter te laten.

"We hebben gewoon de bovenkant van een aluminium blikje frisdrank gesneden en alles erin gegoten wat we nodig hadden. Daarna hebben we een paar elektrische leidingen aan de wand van het blikje geknipt en dat was de elektriciteit die we nodig hadden om de conversies te maken, ' zei Sevov.

Chemici proberen al tientallen jaren dit conversieproces te verkorten en een manier te vinden om de conversie te bereiken zonder giftige chemicaliën te gebruiken. Sevov's onderzoeksgroep, die de interacties tussen elektriciteit en chemicaliën bestudeert, ontdekte deze snelkoppeling bijna per ongeluk, terwijl je aan een ander experiment werkt.

Shuhei Manabe, een onderzoeker in het laboratorium van Sevov, merkte op dat de introductie van aluminium en elektriciteit het team in staat stelde de ene chemische stof in de andere om te zetten met heel weinig afval.

Sevov zei dat de eenvoud van dat proces verrassend was voor het hele onderzoeksteam.

"Gebruikelijk, je krijgt een hele hoop bijproducten als je de ene naar de andere converteert - daarom doet niemand dit in een enkele stap, " zei hij. "En het zijn echt de stappen in het conversieproces die dingen duur maken. Als je stappen kunt snijden, dat maakt het eindproduct veel goedkoper."