Химики РУДН создали «зеленый» катализатор для синтеза сложных молекул для медицины и промышленности
Для синтеза сложных молекул для фармацевтики, агрохимии и химической промышленности применяют реакции кросс-сочетания — соединения двух атомов углерода из разных молекул. Одна из реакций кросс-сочетания — реакция Сузуки. Для нее необходимы катализаторы на основе палладия. Благородный металл позволяет эффективно проводить реакцию, но может «вымываться» и попадать в получившийся продукт. Это особенно нежелательно, например, при производстве лекарств.
«Чтобы остановить вымывание металла во время каталитического цикла, мы предлагаем использовать металлорганические соединение. Сильное взаимодействие между органическими связками и металлами образует высокостабильные комплексы. Это эффективное взаимодействие помогает удержать металл от выщелачивания », — Леонид Воскресенский, профессор, декан факультета физико-математических и естественных наук РУДН.
Химики РУДН создали палладиевый нанокатализатор на основе N-гетероциклических карбенов (NHC). После использования он не оставляет следов палладия в продукте. Катализатор оказался эффективным и экономичным для реакции Сузуки между фенилборной кислотой и арилхлоридами. Реакция шла при температуре 90℃ в течение восьми часов. После этого твердый остаток промыли в воде и этилацетате, высушили и провели реакцию снова, чтобы проверить, как изменяется структура и эффективность катализатора. Химики также опробовали разные условия реакции — температуру, растворитель и основу, — чтобы найти оптимальные.
После отделения катализатора химики провели спектроскопический анализ фильтрата и убедились, что в нем не содержится палладия. Максимальный выход итогового продукта составил 97% для одного из арилхлоридов. Это сопоставимо с результатами других катализаторов, но, в отличие от аналогов, расход катализатора был меньше. К тому же использовался «зеленый» растворитель — водный раствор изопропанола. После 10 циклов использования эффективность катализатора практически не изменилась, оставшись выше 90%. Более того, после девятого использования химики проверили структуру нанокатализатора с помощью сканирующего электронного микроскопа и выяснили, что она сохранилась почти такой же, какой была перед первым использованием.
«Гибридный наноматериал действует как высокоактивный катализатор в реакции Сузуки между арилхлоридами и фенилборной кислотой. Катализатор проявил отличную активность и стабильность, его можно повторно использовать по меньшей мере десять раз без какой-либо значительной потери активности. После девятого запуска катализатор показал почти аналогичную структуру по сравнению со свежим катализатором. Мы не обнаружили следов палладия в продуктах, и тесты на выщелачивание подтвердили, что реакция была действительно гетерогенной», — Рафаэль Луке, профессор Центра молекулярного дизайна и синтеза инновационных соединений для медицины РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Molecular Catalysis
Сегодня прошел «Марафон цифровых кафедр» для 12 университетов Центрального федерального округа. РУДН – среди них. Университет взял серебро по итогам выступлений. Оценка складывалась из голосования зрителей в режиме реального времени – учитывалась презентация каждого представителя команды: студента, преподавателя, руководителя цифровой кафедры. Также свою оценку давало экспертное сообщество.
Российский университет дружбы народов, аккредитованный в качестве первого в России органа по валидации и верификации парниковых газов, успешно прошел экспертную оценку и расширил спектр услуг, предоставляемых российским компаниям. Помимо предприятий сферы металлургии, энергетики, животноводства, химической, добывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также производства цементов и изделий из него, процедуры валидации и верификации парниковых газов в РУДН теперь стали доступны для производителей автотранспорта и организаций, которые осуществляют обращение с отходами.
Всего на страну — 3 победителя, РУДН — один из них. Научный исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины медицинского института РУДН станет клинической базой в сфере генетических исследований для терапии сарком мягких тканей. Проект рассчитан на 4 года.