В исследовании, проведенном группой ученых из Института органической
химии имени Н.Д. Зелинского РАН, был обнаружен процесс «самонастройки»
катализаторов, который может радикально изменить подходы к синтезу новых
органических материалов и лекарственных препаратов.
Работа, демонстрирующая существование синергизма между
металлсодержащими частицами и ионными жидкостями в динамических
каталитических системах, представляет собой шаг вперед в понимании
тонких механизмов катализа в органическом синтезе.
Исследование показало, что при использовании определенных ионных жидкостей
катализаторы на основе никеля и меди способны «самонастраиваться», значительно
увеличивая свою активность и селективность в реакциях создания связей углерод-сера.
Это открытие не только позволяет улучшить существующие методы синтеза
сераорганических соединений, но и предлагает новый подход к разработке широкого
круга катализаторов для тонкой органической химии. Используя метод электронной
микроскопии, команда исследователей смогла впервые наблюдать явление
«самонастройки» катализаторов в реакциях в реальном времени и запечатлеть
ключевые этапы данного процесса в виде набора уникальных СЭМ-изображений.
«Мы стоим на пороге новых возможностей в области катализа.
Наше исследование выводит понимание механизма функционирования катализаторов на новый уровень, демонстрируя наличие устойчивой связи между различными типами металлических центров на молекулярном, наноразмерном и впервые на микроразмерном уровне».
Валентин Анаников, академик, руководитель проекта
По словам Алексея Кашина, ведущего автора проекта: «Проведение электронно-
микроскопических исследований в жидкой фазе, т.е. в естественной для химических
реакций среде, является одним из передовых направлений в общемировой практике
структурных исследований. Применение данного метода в работе позволило нам не
только зафиксировать факт образования частиц каталитически активной
металлической фазы непосредственно в реакционной смеси, но и детально
проследить весь процесс».
Способность катализаторов «самонастраиваться» в среде ионных жидкостей
открывает новые возможности для синтеза ценных органических продуктов, например,
лекарственных препаратов более быстрым и экономичным способом. Исследование
демонстрирует, как современные технологии могут способствовать более глубокому
пониманию химических процессов на различных уровнях, что, в свою очередь, может
привести к значительным инновациям в материаловедении, фармакологии и других
областях.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант РНФ № 22-
13-00286). Работа опубликована в журнале ACS Catalysis (импакт-фактор = 12.9).
Фото: ИОХ РАН
Нет комментариев