Een onderzoeksteam aan de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) in Duitsland heeft een volledig nieuwe, milieuvriendelijke elektrochemische procedure voor het snel en goedkoop produceren van sulfonamiden. Sulfonamiden worden gebruikt in veel medicijnen, waaronder antibiotica en Viagra, maar ook in landbouwchemicaliën en kleurstoffen, waardoor ze een belangrijke klasse van moleculen zijn voor de farmaceutische en chemische industrie. Terwijl tot op heden het is nodig geweest om bijtende chemicaliën te gebruiken, hoge temperaturen, en dure metaalkatalysatoren om sulfonamiden te produceren, de nieuwe methode vereist alleen goedkopere uitgangsmaterialen, elektrische stroom, en grotendeels veilige oplosmiddelen. De onderzoekers rapporteerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Internationale editie van Angewandte Chemie .

"De conventionele procedure vereist drie reactiefasen, waarbij elke fase de productiekosten met een factor twee tot vijf opdrijft. Met de nieuwe methode er is slechts één reactiefase nodig. Dat maakt het goed schaalbaar en dus technisch toepasbaar, " zei professor Siegfried Waldvogel, hoofd van het onderzoeksteam en woordvoerder van JGU's geavanceerde SusInnoScience-Sustainable Chemistry as the Key to Innovation in Resource-efficient Science in the Anthropocene onderzoeksinitiatief.

De uitgangsstoffen voor de nieuwe reactie zijn moleculen in de stofklassen aminen en aromaten, evenals de verontreinigende stof zwaveldioxide, dat een afvalproduct is van veel industriële processen. In werkelijkheid, de nieuwe methode maakt het mogelijk om dit ongewenste materiaal om te zetten in waardevolle producten:de aminen reageren met het zwaveldioxide in oplossing, produceren van amidosulfinaat als tussenproduct. Hierdoor komen zuurstof en zwavel beschikbaar om te reageren met de aromatische moleculen die al zijn geoxideerd met behulp van een elektrische stroom.

Echter, het is noodzakelijk om de bindingsvorming van de zuurstof tijdens dit proces te voorkomen. "We doen dit door een geschikt oplosmiddel te gebruiken - en dat is echt het slimme, " Waldvogel zei. Het oplosmiddel vormt sterke waterstofbruggen met de zuurstofatomen, waardoor ze inactief worden - en de weg vrijmaakt voor de vorming van de gewenste zwavel-koolstofbindingen. Na de reactie, het oplosmiddel kan opnieuw worden gedestilleerd en opnieuw worden gebruikt. "Onze techniek van elektrochemische productie van sulfonamiden vertegenwoordigt een volledig nieuwe benadering in de chemie die nu kan worden toegepast op een aantal andere reacties. In zekere zin is we openden een deur en vonden een verscheidenheid aan nieuwe mogelijkheden, " concludeerde Waldvogel, een van 's werelds toonaangevende wetenschappers op het gebied van elektrosynthese.