Химик РУДН создал эффективный катализатор для синтеза органических сульфидов
Реакция восстановления органических сульфидов из оксидов, или дезоксигенация сульфоксидов — простой прямой процесс отщепления кислорода от органического оксида с получением сульфида. Эта реакция важна, так как протекает в биологических процессах и при синтезе многих органических соединений. Органические сульфиды присутствуют в большинстве антибиотиков, лекарствах и биологических соединениях. Сульфиды — это ключевые промежуточные продукты органического синтеза и важные компоненты многих тонких химических веществ, таких как отдушки и косметические материалы. Живые организмы для ускорения реакций восстановления сульфоксидов используют фермент, в котором присутствует молибден-содержащий комплекс. Соединения на основе молибдена успешно применяются при получении не только синтетических сульфидов, но и других классов важных органических соединений — фосфинов, олефинов. Синтез новых молибденовых катализаторов с улучшенными характеристиками на основе фундаментальных знаний о механизмах дезоксигенации — это важная и актуальная задача.
«Современный химик-синтетик — архитектор и строитель. Зная свойства строительных материалов — фрагментов молекул, он вначале моделирует строение сложной молекулы, а затем собирает ее. В данной работе нам удалось получить новый молибденовый комплекс в виде гантели» — пишут авторы публикации.
Молибденовый комплекс был синтезирован в гидротермальных условиях (в воде и при нагреве) с использованием солей молибденовой кислоты и ряда фосфоновых кислот, которые способны превращаться в фосфат-ионы. помощью современных методов моделирования и структурного анализа удалось классифицировать и точно определить структуру нового соединения — восьмиядерный кластер молибдена, в котором четыре ядра молибдена снизу и четыре сверху связаны между собой фосфатным мостиком и дополнительно стабилизированы гидроксильными группами и ионами аммония.
Полученный комплекс оказался эффективен в качестве гомогенного катализатора в реакции восстановления дифенил сульфоксида до дифенил сульфида. В реакции был использован дешевый и экологичный восстановитель пинакол. Варьируя различные условия синтеза (продолжительность, температуру, тип растворителя, количество катализатора), химикам удалось добиться выхода продукта в 99 %. Комплекс после термической обработки при 310 оС проявил еще одно важное свойство - высокую протонную проводимость. Таким образом, его можно использовать в получении функциональных мембранных материалов для создания электрохимических устройств – сенсоров, топливных элементов, суперконденсаторов.
«После такого замечательного результата в реакции восстановления дифенил сульфида, мы испытали катализатор в восстановлении других сложных органических сульфидов. И были приятно удивлены — выходы соответствующих оксидов тоже высокие. Катализатор можно применять в синтезе еще большего числа различных веществ. В дальнейшем мы планируем испытать этот катализатор в других каталитических превращениях» — резюмируют авторы.
Статья в журнале Inorganic Chemistry.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.