Jednym z największych celów chemii jest obecnie znalezienie sposobu na proste pozyskiwanie amin z amoniaku i nienasyconych węglowodorów. Aminy to organiczne związki chemiczne, będące pochodną amoniaku, które są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu - w rolnictwie, farmaceutyce, a także w przemyśle naftowym i energetyce. Nic zatem dziwnego, że metoda ich prostego i taniego wytwarzania jest dziś tzw. świętym Graalem chemików.
Święty Graal chemików potencjalnie odkryty. Niemieccy badacze mają nowy sposób
Teoretycznie najłatwiej jest pozyskać aminy z amoniaku, który jest nieorganicznym związkiem azotu i wodoru. Amoniak jest jednym z najczęściej produkowanych substancji chemicznych na świecie i wykorzystywany jest szeroko do produkcji innych związków chemicznych zawierających azot. Teoretycznie więc można rozerwać silne wiązania wodoru i azotu (tworzących amoniak) i przenieść je do innych cząsteczek, np. nienasyconych węglowodorów, chociażby etylenu, ważnej substancji w przemyśle chemicznym - piszą badacze z KIT.
Tyle tylko, że nie jest to takie proste. Do wywołania odpowiedniej reakcji potrzebne są bowiem katalizatory, ale konwencjonalne katalizatory na bazie metali przejściowych reagują z amoniakiem, przez co przestają być aktywne. Do wywołania reakcji potrzebne są zatem katalizatory, które nie będą reagować z amoniakiem. "Hydroaminowanie nieaktywowanych alkenów amoniakiem jest zatem uważane za duże wyzwanie lub świętego Graala katalizy" - stwierdził profesor Frank Breher, który kierował badaniami.
Badacz wraz z zespołem naukowców z Karlsruher Institut für Technologie w Karlsruhe (w południowo-zachodnich Niemczech) oraz we współpracy z uczonymi z Uniwersytetu Paderborn w Niemczech i Uniwersytetu Complutense w Madrycie opracowali właśnie nową metodę, która daje wielkie nadzieje na zgarnięcie wspomnianego świętego Graala.
Autorzy badania odkryli własny sposób na aktywację amoniaku, opartą nie na metalach przejściowych, ale na pierwiastkach z grup głównych. Badacze uważają, że proces ten nie tylko umożliwia łatwe pozyskanie amin, lecz także nie powoduje powstawania żadnych odpadów, co ma niebagatelne znacznie dla środowiska naturalnego.
Badaczom udało się opracować związek nazwany FLP, który łatwo reaguje z małymi cząsteczkami amoniaku i rozbija ich wiązania. Co ciekawe, zerwanie wiązań jest nie tylko odwracalne, lecz także następuje w temperaturze pokojowej, co dla chemików jest ogromnym krokiem w kierunku osiągnięcia celu. "Do tej pory konwertowaliśmy wyłącznie substraty aktywowane, bez węglowodorów nienasyconych. Ale znacznie zbliżyliśmy się do reakcji naszych marzeń" - napisał Breher, cytowany w komunikacie KIT.
Wyniki badania zespołu Franka Brehera zostały opublikowane w czasopiśmie "Nature Chemistry".
