Doskonalsze katalizatory dzięki doskonalszym metodom
Katalizatory odgrywają niezwykle istotną rolę w chemii, ponieważ umożliwiają przeprowadzanie bardziej ekonomicznych i przyjaznych środowisku procesów chemicznych. Od 15 lat z powodzeniem stosuje się czyste cząsteczki organiczne zamiast katalizatorów metalowych. Celem finansowanego ze środków UE projektu MOMES (Modern mechanistic studies for rational catalyst design) było opracowanie nowej generacji katalizatorów odznaczających się lepszą reaktywnością, wydajnością i selektywnością. Naukowcy postanowili "dostroić" reakcje, aby poznać napędzające je mechanizmy. Zbadano stany równowagi w reakcjach enzymatycznych, starając się dokładniej zrozumieć ich zachowanie. Aby zoptymalizować konstrukcję katalizatorów, wykorzystano różnice energii występujące w różnych reakcjach. Następnie zbadano mechanizmy reakcji nowych katalizatorów przy pomocy protokołu analizy kinetycznej postępu reakcji. Ustalono, w jaki sposób zachowanie katalizatora przenosi się na produkt poprzez wysoce selektywne formowanie się produktów pośrednich. Wyniki badania wskazują, że proces ten kontrolowany jest przez dystrybucję elektronów cząsteczek w reakcji. Uczestnicy projektu zaobserwowali, że zanieczyszczenia odczynników sprawiają, że tego typu reakcja jest nieefektywna. Aby to zmienić, wykorzystano szereg różnych katalizatorów. To inspirowane biologicznie i iteracyjne podejście do projektowania katalizatorów pozwoli uczynić reakcje organiczne bardziej ekologicznymi i ekonomicznymi. Ponadto w projekcie uzyskano nowe informacje na temat właściwości kinetycznych i termodynamicznych katalizatorów.
