Les chimistes de RUDN ont créé un catalyseur "vert" pour synthétiser des molécules complexes pour la Médecine et l'industrie

Pour la synthèse de molécules complexes pour la pharmacie, l’agrochimie et l’industrie chimique, des réactions de combinaison croisée sont utilisées-les composés de deux atomes de carbone de molécules différentes. L’une des réactions de combinaison croisée est la réaction de Suzuki. Il nécessite des catalyseurs à base de Palladium. Le métal noble permet une réaction efficace, mais peut être «lavé » et entrer dans le produit résultant. Ceci est particulièrement indésirable, par exemple, dans la production de médicaments.

«Pour arrêter le lessivage du métal pendant le cycle catalytique, nous suggérons d’utiliser des composés organométalliques. Une forte interaction entre les liaisons organiques et les métaux forme des complexes très stables. Cette interaction efficace aide à empêcher le métal de se lixivier », — le professeur Leonid Voskresensky, doyen de la faculté des sciences physiques et Mathématiques et naturelles de RUDN.

Les chimistes de RUDN ont créé un nanocatalyseur au Palladium à base de carbènes n-hétérocycliques (NHC). Après utilisation, il ne laisse aucune trace de Palladium dans le produit. Le catalyseur s’est avéré efficace et économique pour la réaction de Suzuki entre l’acide phénylbrique et les chlorures d’aryle. La réaction a été à 90℃ pendant huit heures. Après cela, le résidu solide a été lavé dans de l’eau et de l’acétate d’éthyle, séché et effectué à nouveau la réaction pour vérifier l’évolution de la structure et de l’efficacité du catalyseur. Les chimistes ont également testé différentes conditions de réaction — température, solvant et base-pour trouver les meilleures.

Après la séparation du catalyseur, les chimistes ont effectué une analyse spectroscopique du filtrat et se sont assurés qu’il ne contenait pas de Palladium. Le rendement maximal du produit final était de 97% pour l & apos; un des chlorures d & apos; aryle. Ceci est comparable aux résultats des autres catalyseurs, mais contrairement aux analogues, la consommation de catalyseur était moindre. En outre, un solvant «vert» a été utilisé — une solution aqueuse d’isopropanol. Après 10 cycles d’utilisation, l’efficacité du catalyseur n’a pratiquement pas changé, restant au-dessus de 90%. De plus, après la neuvième utilisation, les chimistes ont testé la structure du nanocatalyseur à l’aide d’un microscope électronique à balayage et ont constaté qu’elle était presque identique à celle d’avant la première utilisation.

«Le nanomatériau hybride agit comme un catalyseur hautement actif dans la réaction de Suzuki entre les chlorures d’aryle et l’acide phénylborique. Le catalyseur a montré une excellente activité et stabilité, il peut être réutilisé au moins dix fois sans perte d’activité significative. Après le neuvième lancement, le catalyseur présentait une structure presque similaire à celle du catalyseur frais. Nous n’avons trouvé aucune trace de Palladium dans les produits et les tests de lixiviation ont confirmé que la réaction était vraiment hétérogène», a déclaré Rafael Luque, professeur au centre de conception moléculaire et de synthèse de composés innovants pour la Médecine RUDN.

Les résultats sont publiés dans la revue Molecular Catalysis