Nowe przyjazne dla środowiska katalizatory dla potrzeb branży chemicznej Nowe związki katalityczne opracowane przez naukowców do stosowania w określonych reakcjach przemysłowych bez konieczności używania lotnych rozpuszczalników organicznych stanowi wielką obietnicę wykorzystania łatwo dostępnych substancji w przyjaznych dla środowiska nośnikach. Zmiana klimatu i środowisko © Thinkstock Rozpuszczalniki organiczne zostały szeroko poddane szerokiej krytycy, a ich użycie zostało ograniczone na wiele sposobów ze względu na ich związek z emisją niebezpiecznych lotnych związków organicznych (VOC) do powietrza w temperaturze pokojowej i normalnym ciśnieniu. Wraz z zastosowaniem bardziej ekologicznych rozpuszczalników wykorzystanie katalizatorów asymetrycznych zyskuje zainteresowanie ze strony branży chemicznej w kontekście działań na rzecz opracowania czystych związków enancjomerycznych lub związków posiadających tylko jedną z dwóch możliwych konfiguracji odbicia lustrzanego określonych molekuł. Wśród potencjalnych katalizatorów, kompleksy zasad Schiffa jonów metalu wykazują wysoką aktywność katalityczną, jednak są na ogół nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach nieorganicznych. Biorąc pod uwagę, że zasady Schiffa są ważnymi pośrednikami w szeregu reakcji syntezy organicznej, łącznie z epoksydowaniem, europejscy naukowcy postanowili opracować nowego typu katalizatory zasad Schiffa do wykorzystania w przyjaznych dla środowiska rozpuszczalnikach, z pomocą finansowania ze środków UE w ramach projektu ENCAT. Aby opracować nowe kompleksy zasad Schiffa, badacze skupili się na stworzeniu nowej serii przystępnych ligand wiążących się z metalami nietoksycznymi do użytku w epoksydacji końcowych olefin w środowisku ekologicznym. Opracowano trzy nowe ligandy organiczne. Na tej podstawie naukowcy dokonali syntezy kompleksów manganowych i ocenili ich czynność katalityczną w procesie epoksydacji trzech olefin dokonanej za pośrednictwem nadtlenku wodoru (H2O2) lub jodozylobenzenu (PHIO). Nowe kompleksy manganowe wykazały bardzo silną aktywność katalityczną w przypadku pierwszego związku i obiecującą aktywność w przypadku drugiego. Naukowcy opracowali charakterystykę fizykochemiczną, prowadzącą do poprawy zrozumienia mechanizmów i czynników strukturalnych kontrolujących czynność katalityczną i zaplanowali syntezę większej liczby ligandów w oparciu o poczynione odkrycia. Jak dotąd zespół projektu ENCAT z powodzeniem opracował i scharakteryzował nowe ligandy służące do formowania wywodzących się z zasad Schiffa katalizatorów do stosowania w połączeniu z rozpuszczalnikami ekologicznymi. Jest to poważny krok w kierunku niskonakładowej i przyjaznej dla środowiska syntezy katalizatorów asymetrycznych, stosowanych w szeregu ważnych przemysłowo reakcji chemicznych.
