science >> Wetenschap >  >> Chemie

Team synthetiseert gelijktijdig dicarbonzuren en waterstof uit diolen

Met behulp van een iridiumkatalysator gebonden aan een bipyridonaatligand, onderzoekers waren in staat om dicarbonzuren te synthetiseren uit waterige diolen, met als bijkomend voordeel dat waterstof als bijproduct wordt gegenereerd. Krediet:Universiteit van Kyoto

Elk jaar, de chemische industrie verdient biljoenen dollars aan het synthetiseren van de talloze chemische verbindingen die we elke dag gebruiken.

Van medicijnen om je gezond te houden tot polyester dat in je shirt is geweven, industriële processen maken van eenvoudige chemicaliën complexe, waardevolle verbindingen. Onderzoekers werken op hun beurt voortdurend aan de ontwikkeling van nieuwe stoffen en aan veiligere en efficiëntere productiemethoden.

In een paper gepubliceerd in ChemSusChem , onderzoekers van de Graduate School of Human and Environmental Studies van de Universiteit van Kyoto beschrijven hoe ze het proces dat leidt tot polymeren en weekmakers aanzienlijk hebben verbeterd. En als extraatje, hun methode genereert waterstof als bijproduct.

"We gebruiken hernieuwbare chemische verbindingen die gezamenlijk bekend staan ​​als: diolen om de synthese van dicarbonzuren drastisch te veranderen, " legt de corresponderende auteur Ken-ichi Fujita uit, "Deze zijn nodig om polymeren te produceren, weekmakers, en smeermiddelen."

Bestaande productiemethoden, op basis van de oxidatie van koolwaterstoffen met behulp van giftige oxidatiemiddelen, schadelijke afvalproducten genereren. Kennis hiervan motiveerde het team om te werken aan een nieuwe synthesemethode, het veranderen van de initiële verbinding samen met de katalysator.

"We begonnen door te kijken naar vloeibare oplossingen van diolen , die meer hernieuwbaar zijn dan eerder gebruikte uitgangsmaterialen, ’ vervolgt Fujita.

"Toen moesten we een katalysator vinden, en we besloten iridium te gebruiken dat is gebonden aan een bipyridonate-ligand."

Het team was verheugd te ontdekken dat het combineren van de diolen met de nieuwe katalysator dicarbonzuren gegenereerd met een grotere efficiëntie en aanzienlijk meer opbrengst, evenals vier equivalenten waterstof voor elke eenheid van diolen .

Het ontwikkelen van efficiëntere en veiligere methoden voor de productie van verbindingen is van vitaal belang voor de industriële organische chemie, en voor het mondiale milieu.

"Het is een aangename verrassing om te zien hoe efficiënt ons nieuwe proces is, " concludeert Fujita. "We hopen de veiligheid en efficiëntie te blijven verbeteren naarmate we alternatieve chemische processen ontdekken die waardevol zijn voor de hele mensheid."