Российские ученые синтезировали новый эффективный и недорогой катализатор для получения азотсодержащих соединений. Такие соединения входят в состав большинства современных лекарственных средств и красителей. Чтобы их получить, проводится специальная реакция, в которой главную роль играет вещество-катализатор. По словам специалистов, новый катализатор на основе ионов калия и кальция не требует особых условий проведения реакции, в отличие от аналогов, а его эффективность достигает 100%. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Catalysis.
Ученые из Института металлоорганической химии имени Г.А. Разуваева РАН и Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН создали новый катализатор для простого и эффективного получения азотсодержащих соединений, которые входят в состав большого числа лекарств. Как отмечают авторы работы, азотсодержащие соединения входят в состав большинства современных лекарственных препаратов, красителей, полимерных материалов. Один из методов получения таких соединений — реакция гидроаминирования, заключающаяся в присоединении азотсодержащих групп к непредельным углеводородным цепочкам. Для осуществления такой реакции необходим катализатор.
По словам ученых, применяемые сегодня в этих целях катализаторы имеют ряд недостатков. Одни требуют особых условий проведения реакции — высоких температур и давления, а другие приводят к образованию большого количества побочных продуктов.
Химики синтезировали новый катализатор, в состав которого входят ионы калия и кальция, и провели с его помощью более 60 реакций гидроаминирования с различными органическими соединениями. Новый катализатор позволил провести синтез азотсодержащих соединений при комнатной температуре и атмосферном давлении, а его эффективность достигла 100%.
«В отличие от существующих методик, новый подход не требует высоких температур и давления при синтезе, реакции протекают без образования отходов, а сами катализаторы состоят из дешевых, нетоксичных и экологически безопасных металлов. Поэтому предложенные нами катализаторы помогут упростить получение азотсодержащих молекул, широко используемых в лекарственных препаратах», — отметил в беседе с RT руководитель проекта, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории металлокомплексного катализа ИМХ РАН Александр Селихов.
Так, благодаря новому катализатору ученым удалось провести в обычных условиях реакцию гидроаминирования этилена. Прежде это было сложной задачей, поскольку реакция требовала нагревания до 190°C и давления в 40 атмосфер. Впервые благодаря использованию нового катализатора удалось осуществить синтез третичного амина из аммиака и стирола. В будущем химики планируют усовершенствовать полученный катализатор и разработать метод получения азотсодержащих соединений из аммиака и этилена.
