Wetenschappers van de Universiteit van Nagoya hebben een chemische reactie ontwikkeld die hoge opbrengsten oplevert van een verbinding die in een groot aantal verschillende industrieën wordt gebruikt. zonder hoge temperaturen of giftige katalysatoren. De aanpak werd beschreven in het tijdschrift ACS Katalyse en biedt een praktische en duurzame oplossing voor industriële (meth)acrylaat (=acrylaat of methacrylaat) estersynthese.

(Meth)acrylaatesters worden gebruikt in industriële coatings en metselwerk, en om plastic te maken, kleurstoffen en lijmen. Maar het chemische proces om ze te maken van methyl(meth)acrylaten gaat gepaard met hoge temperaturen, lange reactietijden en giftige verbindingen. Het kan ook leiden tot ongewenste nevenreacties.

wetenschappers, inclusief Nagoya University professor Kazuaki Ishihara en collega's, hebben gewerkt aan het verbeteren van dit proces om het milieuvriendelijker te maken. specifiek, ze werkten aan het verbeteren van de katalysator die betrokken is bij de chemische reactie die methyl(meth)acrylaten omzet in (meth)acrylaatesters, transverestering genoemd.

"Miljoenen tonnen (meth)acrylaatesters worden jaarlijks geproduceerd en behoren tot de belangrijkste geproduceerde chemicaliën die er zijn, ", zegt Ishihara. "Hun transverestering, met behulp van alcohol en een katalysator, hun eigenschappen verfijnen, het produceren van een breed scala aan (meth)acrylaatesters."

Ishihara en zijn collega's ontdekten dat sterisch omvangrijke natrium- en magnesiumaryloxiden heel goed werkten als niet-toxische alternatieven. Ze katalyseerden de transverestering van methyl(meth)acrylaten bij de relatief milde temperatuur van 25°C, het produceren van hoge opbrengsten van een breed scala aan (meth)acrylaatesters, afhankelijk van het type alcohol dat bij de reactie wordt gebruikt.

Het team voerde ook computationele berekeningen uit om de details te ontdekken van wat er gebeurde tijdens de chemische reactie, waaruit blijkt dat het een hoge chemoselectiviteit had; met andere woorden, de reactie verliep zoals de wetenschappers wilden zonder ongewenste nevenreacties.

"Ons omesteringsproces is een praktische en duurzame kandidaat voor industriële (meth)acrylaatestersynthese, uitstekende chemoselectiviteit, hoge opbrengsten, milde reactieomstandigheden en een gebrek aan giftige metaalzouten, ' zegt Ishihara.

Het team wil vervolgens samenwerken met collega's in de industrie om hun aanpak te gebruiken bij de productie van (meth)acrylaatesters. Ook willen ze blijven zoeken naar efficiënte katalysatoren voor de transverestering van methyl(meth)acrylaten en recyclebare katalysatoren ontwikkelen.