Nowa metoda prowadzenia reakcji redukcji

Biorąc za wzór naturę, naukowcy z australijskiego Uniwersytetu Nowej Południowej Walii opracowali nową metodę przeprowadzana reakcji redukcji, które są stosowane w przemyśle do otrzymywania paliw i chemikaliów. W metodzie tej stosowane są tanie, dostępne reagenty, a reakcja dzięki odpowiedniemu katalizatorowi biegnie w temperaturze pokojowej i atmosferze powietrza, co więcej - można ją prowadzić nawet w filiżance na herbatę.

Zespół naukowców pod przewodnictwem prof. Stephena Colbrana opracował katalizator, który naśladuje działanie naturalnych katalizatorów – enzymów, takich jak katalazy redukcji, gdzie jedną z nich jest dehydrogenaza alkoholowa występująca w drożdżach, odpowiadająca za powstawanie alkoholu z cukrów.

W trakcie reakcji redukcji do substratu przyłączane są elektrony. Reakcje takie służą do otrzymywania wielu paliw oraz stanowią część reakcji fotosyntezy, podczas której produkowane są cukry. W przemyśle jako czynnik redukujący w syntezach leków, agrochemikaliów używany jest np. borowodorek sodu. Ponieważ wytwarzanie tych substancji jest energochłonne i powoduje emisję CO2, naukowcy postanowili sprawdzić, jak natura radzi sobie z takimi reakcjami.

Zbudowano kompleks organiczny dihydropirydyny Hantzscha oraz metalu przejściowego – rodu. Dihydropirydna Hantzscha jest donorem anionu wodorkowego, podobnie jak obecne w świecie biologii nikotynoamidy. Opracowany kompleks przetestowano w reakcji redukcji imin i, po pierwsze, okazało się, że reakcja zachodzi w łagodnych warunkach, a po drugie, osiągane wydajności były na poziomie 90 proc. Dr Colbran przetestował nawet tę reakcję w filiżance na herbatę, co na pozór wydaje się ekstrawagancją, jednak daje obraz tego, jak łatwy w użyciu jest zbudowany kompleks katalityczny.

(pj)