Российские ученые создали катализаторы на основе палладия для синтеза неоднородных полимеров

Москва, 21 дек - ИА Neftegaz.RU. Российские ученые из Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, Российского химико-технологического университета, Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН, Московского физико-технического института Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН впервые создали катализаторы на основе палладия и органических фрагментов, которые позволяют синтезировать различные по химическому составу полимеры без дополнительных сокатализаторов.
Об этом сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ).

Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Catalysis, который издается Американским химическим обществом.

Комплексы, созданные учеными:

• обладают высокой активностью,
• стабильны на воздухе и при контакте с водой (не требуют специальных условий хранения и использования),
• синтезируемые с их помощью полимеры устойчивы к высоким температурам и химическим реагентам,
• обладают высокой прозрачностью, поэтому могут применяться как упаковочные материалы

Тезисы М. Бермешева, руководителя проекта, кандидата химических наук, ведущего научного сотрудника Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН:

• мы разработали простые и очень стабильные катализаторы для получения разных полимеров;
• с этими комплексами можно работать в обычных условиях на воздухе и использовать растворители без предварительного осушения или очистки;
• кроме того, катализаторы проявляют высокую активность, то есть имеют низкий расход как при комнатной, так и при повышенной температуре.

Некоторые химические реакции, которые необходимы для синтеза лекарств, удобрений и полимерных материалов, нуждаются в катализаторах - соединениях, ускоряющих реакцию.
Катализаторами могут быть отдельные вещества или целые комплексы.
В состав комплексов часто входят ионы металлов и лиганды:

• металл - центральный атомом комплекса и определяет его свойства, например, каталитические,
• лиганды - атомы или группа атомов, которые располагаются вокруг иона:
• это могут быть частицы, которые до образования комплексного соединения представляли собой молекулы (например: угарный газ, аммиак или вода),
• лиганды также участвуют в химических реакциях как реагенты.

Ученые синтезировали комплексы, которые могут выступать в роли катализаторов полимеризации.

Они состоят из центрального атома - палладия, который окружен разными лигандами, выполняющими определенную функцию:

• так, азотсодержащий лиганд, как зонтик, прикрывает центральный атом, делая комплекс устойчивым к кислороду и влаге воздуха:
• этот лиганд определяет высокую активность и избирательность катализатора,
• в результате катализатор взаимодействует только с двойной связью мономера и не затрагивает другие участки молекулы.
• подвижные лиганды комплекса, роль которых могут выполнять молекулы растворителя или угарного газа, способны в нужный момент отрываться от палладия, обеспечивая подход мономера к центральному атому и последующее связывание мономеров друг с другом.

Коллектив исследователей синтезировал 11 соединений, меняя фрагменты в структуре катализаторов и регулируя их свойства.
Из-за высокой активности расход предложенных соединений получился экономичным, а эффективность полимеризации достигала 94%.
Также ученые смогли избежать стадии очистки полимера от катализатора - сложной стадии в получении полимеров.

Автор: А. Хасанова