Ученые из Лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН обнаружили, что малоизученные соединения — порфолактоны — обладают выдающимися фотокаталитическими свойствами. В рамках исследования, опубликованного при поддержке Российского научного фонда, эти вещества продемонстрировали эффективность, сопоставимую с промышленными катализаторами, но при этом в миллионные доли меньших количествах.
Порфолактоны — структурные аналоги порфиринов, природных молекул, участвующих, например, в фотосинтезе и дыхании. Благодаря уникальному строению и расширенной ароматической системе, они способны эффективно активировать молекулярный кислород под действием света и направлять его на селективное окисление органических сульфидов — соединений, важных для фармацевтической и химической промышленности.
Даже при соотношении сульфид:катализатор как 10 000:1, реакция проходила с высокой селективностью и полной конверсией. Введение катиона индия(III) в структуру порфолактона увеличивало его активность более чем в восемь раз, а общее число каталитических циклов достигало рекордных 830 тысяч. Это делает соединение одним из самых эффективных фотокатализаторов, известных сегодня.
Наш результат – наглядное доказательство того, что даже неудача может стать отправной точкой для важного открытия. Мы изучали порфириновые димеры и рассчитывали обнаружить у них выдающиеся фотокаталитические свойства. Димеры не оправдали наших ожиданий, зато полученный в процессе синтеза порфолактон продемонстрировал высокую фотостабильность и фотоактивность. Этот случай подчеркивает, как важно в науке быть готовым замечать неожиданное и идти за ним. Мы искали одно, а в итоге нашли нечто куда более ценное: не золото, а бриллианты.
- Алина Опарина, молодой ученый Лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН
Работа команды ИФХЭ РАН вносит важный вклад в развитие «зеленой химии» — направления, ориентированного на экологически безопасные технологии. Использование света и атмосферного кислорода вместо токсичных и дорогих реагентов в синтезе органических соединений открывает перспективы для устойчивого производства фармсубстанций и других ценных химических веществ.
Источник: Минобрнауки РФ
Фото: ИФХЭ РАН
