저분자의 지속 가능한 사용을 위한 새로운 합성 공정
날짜:
2023년 1월 10일
원천:
루르 대학교 보훔
요약:
반응 원리에는 값비싸고 유독한 금속이 필요하지 않습니다. 또한 이전에는 불안정하고 덧없는 종으로만 알려졌던 화학 시약의 생산 및 후속 변형을 가능하게 합니다. 연구원들은 간단한 분자 일산화탄소(CO), 즉 음이온성 케텐으로부터 특정 유기 화합물을 생산할 수 있는 새로운 합성 경로를 발견했습니다.
독일 보훔(Ruhr) 대학의 연구원들은 단순한 분자인 일산화탄소(CO)로부터 특정 유기 화합물, 즉 음이온성 케텐을 생산할 수 있는 새로운 합성 경로를 발견했습니다. 이전에는 반응성 중간체로만 알려졌으므로 정의된 시약으로 사용할 수 없었습니다. Bochum에 기반을 둔 연구원들은 매우 안정적이어서 분리될 수 있는 음이온성 케텐을 생산했습니다. 단순한 분자에서 더 높은 가치의 화합물을 생산할 수 있는 이전 방법과 달리 이 접근 방식에는 값비싸거나 독성이 있는 금속이 필요하지 않습니다.
RESOLV(Ruhr Explores Solvation) 우수 클러스터의 Mike Jörges, Felix Krischer 및 Viktoria Däschlein-Gessner 교수는 2022년 12월 22일 사이언스 저널에 연구 결과를 발표했습니다.
"수소, 이산화탄소 또는 일산화탄소와 같은 작은 분자는 종종 대규모 기술 공정의 부산물로 발생하거나 재생 가능한 원료에서 쉽게 접근할 수 있습니다."라고 Däschlein-Gessner는 설명합니다. "그것들은 쉽게 구할 수 있기 때문에 농약이나 의약품과 같은 필수 공급 원료 또는 정밀 화학 물질을 얻기 위한 합성 구성 요소로 관심이 있습니다. 지속 가능한 합성 공정 개발을 위한 유망한 길입니다."
전이 금속 없이 변환
작은 분자를 활성화하고 더 복잡한 화합물로 변환하기 위해서는 일반적으로 주기율표의 하위 그룹에서의 위치 때문에 전이 금속으로 알려진 특정 금속을 활용하는 것이 필요합니다. 이들은 종종 덜 풍부하고 때로는 독성이 있는 귀금속입니다. 현재까지 널리 사용되는 주요 그룹 요소의 몇 가지 화합물만이 작은 분자를 활성화할 수 있었습니다. 이것은 일산화탄소에도 적용됩니다. 더욱이 CO를 빌딩 블록으로 사용하는 반응은 덜 선택적입니다. 원하는 고가의 화합물 외에도 원하지 않는 부산물이 종종 형성됩니다.
Ruhr University Bochum의 무기 화학 II 학과장 연구원들은 이 문제를 해결하기 위해 나트륨 또는 칼륨 염기와 함께 간단한 인 화합물, 즉 일리드를 사용했습니다. 이러한 탄소 화합물의 이전에 알려지지 않은 전이 금속 유사 반응 모드를 실현함으로써 높은 선택성으로 더 큰 분자에 CO를 효율적으로 통합할 수 있었습니다.
마치 분자 모델 키트처럼
Viktoria Däschlein-Gessner는 "이러한 변환의 선택성은 특히 다른 합성 방법과 비교할 때 인상적입니다."라고 지적합니다. "이것은 독특한 전자 구조로 인한 음이온의 안정성 때문입니다. 분자 모델 키트에서와 같이 다른 분자와 특이적으로 전환될 수 있습니다. 즉, 다양하고 복잡한 구조가 빠르게 구축될 수 있습니다."
다음 단계에서 Bochum 그룹은 추가 연구 방향에서 음이온성 케텐의 반응 원리와 잠재력을 탐구할 계획입니다. Däschlein-Gessner는 "인 화합물의 반응 모드는 CO와 같은 지속 가능한 빌딩 블록을 활용하기 위한 추가 공정을 개발하는 데 획기적인 것입니다."라고 강조합니다. "우리는 또한 음이온 케텐이 지금까지 보여준 것보다 합성 화학에 훨씬 더 큰 잠재력을 가지고 있다고 확신합니다."
출처 : https://www.sciencedaily.com/