Катализатор для простого и недорогого окисления спиртов до альдегидов, широко использующихся в химической промышленности и фармацевтике, предложили ученые Объединенного института химических исследований РУДН и Университета им. Шахида Бехешти (Иран), 3 декабря сообщает сайт «Год науки» Минобрнауки РФ.

Новый катализатор для окисления спиртов использует обычный воздух. Об этом рассказал ведущий научный сотрудник РУДН Ахмад Шаабани:

«Использование кислорода как окислителя очень распространено. Однако реакции, требующие чистого O₂ как окислителя, нецелесообразны по стоимости — поставка, обслуживание и использование баллона с чистым кислородом обходятся дорого. Поэтому существует потребность в катализаторах, которые используют воздух как недорогой и нетоксичный окислитель: его побочный продукт — просто вода».

Побочные продукты окислительных реакций с обычно применяемым неорганическим катализатором ядовиты и небезопасны для окружающей среды, тогда как предложенный исследователями катализатор на основе металл-фталоцианинов не требует жестких условий и опасных химикатов. При этом он обеспечивает высокий выход альдегида и может использоваться несколько раз.

Ахмад Шаабани пояснил, что металл-фталоцианины — это сложные соединения с металлическими центрами и органическими связками. В разработанном катализаторе центром этих комплексов является атом кобальта, от которого расходятся органические циклические фрагменты. Каждый комплекс присоединен к другой сложной молекуле-каркасу аминогруппой.

Эксперименты показали, что для различных исходных спиртов время реакции составляет порядка 4–9 часов. При этом успешно окислилось 82–98% реагента, а выход альдегида составил 80–95%. Даже через четыре цикла использования эффективность катализатора осталась высокой, составив 63%.

Напомним, альдегиды — это органические вещества, в которых атом углерода соединен с кислородом и водородом. Они составляют широкий класс соединений, который используют практических во всех областях химической промышленности.

Так, формальдегид используется при производстве смол, которые используют для изготовления ДСП, фанеры и мебели. Кроме того, он широко применяется в фармацевтике, косметике и парфюмерии. А ацетальдегид идет на производство уксусной кислоты и различных пластмасс.