Российские ученые создали уникальный катализатор, который позволяет получать первичные амины, необходимые для производства лекарств, полимеров и красителей, при комнатной температуре и атмосферном давлении. Он превосходит аналоги в несколько раз по уровню избирательности и эффективности, сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"Ранее синтез первичных аминов требовал жестких условий - сильного нагрева, высоких давлений и токсичных растворителей. В дополнение к этому, разработка российских ученых оказалась в 30 раз эффективнее и в пять раз избирательнее аналогов, благодаря чему химикам удалось синтезировать целевые продукты без примесей - со 100% чистотой", - говорится в сообщении.

Новый катализатор был разработан группой российских химиков под руководством старшего научного сотрудника Института органической химии РАН (Москва) Елены Рединой. Он представляет собой набор из наночастиц палладия, которые ученые нанесли на подложку из оксида титана и при этом встроили в их структуру небольшое, но значимое число молекул оксида хрома.

Ученым удалось подобрать такую структуру и свойства этого наноструктурированного материала, при которых он взаимодействует с молекулами нитрилов - соединений азота и углеводородных молекул, уже при комнатной температуре и давлении. Эти реакции приводят к присоединению водорода к атомам азота и появлению "хвостика" из аммиака внутри углеводородной цепочки с минимальным образованием различных побочных продуктов реакции.

Как отмечают ученые, ключевой особенностью созданного ими катализатора является его уникальная структура. Обычно при создании наноструктурированных катализаторов частицы палладия и других активных металлов наносят на подложки из оксидов других металлов, что предотвращает "слипание" этих наночастиц. Российские ученые изменили эту процедуру - они сначала покрыли наночастицы оксидом хрома и лишь потом нанесли их на подложку.

Ионы хрома, как обнаружили химики, не только улучшают структуру катализатора, но и усиливают взаимодействия между водородом и палладием, что резко повышает и его эффективность, и его избирательность. Последнее позволяет получать нужные промышленности амины почти без примесей, что существенным образом снижает стоимость и упрощает процесс производства сырья для лекарств, полимеров и красителей, подытожили ученые.