Зависимость активности промышленных органических катализаторов нового поколения, отличающихся эффективностью и экологичностью, от среды, в которой они работают, установили ученые Санкт-Петербургского университета (СПбГУ), 17 апреля сообщает пресс-служба вуза.

Исследователи выяснили, что многие широко используемые в химии растворители снижают активность таких органических катализаторов (органокатализаторов), что делает важным правильный выбор растворителя. Результаты исследования авторы представили в статье, опубликованной в журнале Catalysis Science & Technology.

Катализаторы, применяемые в современной промышленности, в том числе в нефтепереработке и производстве синтетических материалов, обычно содержат тяжелые металлы, которые при попадании с отходами в окружающую среду оказывают на нее токсичное действие. Устранение вредных выбросов от таких производств требует большого расхода энергии.

Органокатализаторы, в которых отсутствуют какие-либо металлы, стали в настоящее время экологичной альтернативой обычным металлсодержащим катализаторам. Однако их активность на сегодняшний день в большинстве случаев значительно уступает традиционным, то есть они не могут эффективно ускорять химическую реакцию, что является их прямой задачей.

Профессор кафедры физической органической химии СПбГУ Дмитрий Болотин рассказал о работе научной группы университета, которая работает в области создания органических катализаторов нового поколения:

«Мы занимаемся разработкой таких органокатализаторов, которые реально могут конкурировать в каталитической активности с металлсодержащими и при этом быть гораздо безопаснее для экологии. В своей работе мы показали, что растворитель зачастую играет ключевую роль в процессе связывания катализатора с нужным субстратом реакции. Так, мы выяснили, что некоторые часто используемые в химии растворители полностью препятствуют такому связыванию».

Эксперименты показали, что безопасный, недорогой и распространенный в промышленности растворитель диметилсульфоксид полностью подавляет активность некоторых катализаторов, а менее распространенный ацетонитрил при использовании в той же самой реакции позволял проявлять органокатализаторам заметную каталитическую активность.

Научная группа химиков СПбГУ намерена далее продолжать работу по двум взаимодополняющим направлениям, а именно: изучать фундаментальные основы работы новых катализаторов и создавать новые экологичные органические субстраты с высокой каталитической активностью.