Les chimistes de RUDN ont créé un commutateur de catalyseur réutilisable pour synthétiser deux composés différents

Les analogues sulfuriques des esters sont appelés sulfures. Lorsqu’ils sont oxydés, un ou deux atomes d’oxygène se joindront à l’atome de soufre. On obtient des sulfoxydes ou des Sulfones. Les Sulfones sont utilisés, par exemple, comme colorants pour les tissus et le papier, et un certain nombre de sulfoxydes font partie des médicaments anti-ulcéreux. L’un des principaux problèmes lors de l’oxydation des sulfures est de fixer la bonne quantité d’atomes d’oxygène au soufre, c’est — à-dire, par exemple, de ne pas peroxyder le sulfure avec deux atomes au lieu d’un et de ne pas obtenir de sulfone au lieu de sulfoxyde. Les chimistes de RUDN ont créé un catalyseur universel-il convient à la synthèse des Sulfones et des sulfoxydes et «passe» d’un mode à l’autre lorsque la température change. En outre, il permet une réaction dans des conditions écologiques et peut être réutilisé.

«L’un des principaux problèmes de l’oxydation sélective des sulfures en sulfoxydes est l’oxydation excessive en Sulfones. Les oxydants forts oxydent facilement les sulfures en Sulfones, mais cela peut également se produire avec des réactifs plus doux. Nous avons montré la possibilité d’appliquer un catalyseur commutable pour oxyder les sulfures en sulfoxydes ou Sulfones en fonction de la température de réaction. L’analyse des conditions de réaction a montré que le catalyseur fonctionne mieux dans un environnement aqueux, ce qui, avec l’utilisation de l’oxygène comme oxydant et la possibilité d’une utilisation secondaire, crée l’une des conditions les plus respectueuses de l’environnement d’une telle oxydation», — le professeur Leonid Voskresensky, doyen de la faculté de physique et de Mathématiques

Les chimistes ont proposé un catalyseur composé d’un nanomatériau à base d’un squelette poreux d’organosilicium et d’un liquide ionique d’oxyde de tungstène. Pour prouver son effet catalytique, les chimistes de RUDN l’ont Ajouté à la solution de l’un des sulfures et ont agité le mélange à une température de 25℃ ou 50℃ et avec une alimentation en oxygène. Après la réaction, le nanocatalyseur a été filtré et lavé dans de l’acétate d’éthyle. Les chimistes ont optimisé la réaction en «ramassant » le solvant, le temps de réaction et la quantité de catalyseur, ce qui donne le rendement maximal du produit final.

La réaction la plus efficace était dans les conditions les plus «simples» — 10 mg de catalyseur, solution aqueuse, deux heures de réaction. Dans de telles conditions, 98% du rendement du produit a été atteint. À température ambiante, des sulfoxydes ont été obtenus (rendement 92% −99% en fonction du sulfure d’origine), avec une augmentation de la température à 50℃ — Sulfones (90% −97%). Après huit cycles d’utilisation et de lavage, l’efficacité du catalyseur n’a pratiquement pas diminué.

«Nous avons prouvé l’efficacité de ce nanocatalyseur réutilisable pour l’oxydation aérobie sélective des sulfures en sulfoxydes ou Sulfones en fonction de la température. De plus, un catalyseur qui se sépare facilement du mélange réactionnel peut être réutilisé sans réduire considérablement ses performances. La facilité de préparation du catalyseur et son large champ d’application pour les sulfoxydes et les Sulfones dans des conditions douces le rendent approprié pour des applications pratiques», 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.