Przyjazne środowisku reakcje mechanochemiczne

Badania irlandzkich naukowców nad reakcjami mechanochemicznymi mogą prowadzić do opracowania przyjaznej środowisku technologii otrzymywania materiałów mikroporowatych – artykuł na ten temat znaleźć można w czasopiśmie CrystEngComm.

Mechanochemia polega na inicjacji reakcji chemicznych w wyniku naprężeń mechanicznych generowanych najczęściej poprzez mielenie 2 i więcej substancji stałych. Stuart James i Anne Pichon z Queen’s University Belfast zbadali szerokie spektrum reakcji mechanochemicznych, zachodzących bez udziału rozpuszczalnika. To właśnie brak rozpuszczalnika koniecznego do prowadzenia reakcji pozwala mówić o reakcjach mechanochemicznych jako przyjaznych środowisku.

Łącznie przebadano 60 reakcji kompleksowania metali zachodzących pomiędzy 12 solami metali i 5 ligandami mostkowymi (sole o strukturze MX2 {(M = Cu, X2 = (OAc)2, (HCO2)2, (F3CCO2)2, (acac)2, (F6acac)2, (NO3)2, SO4; M = Ni, X2 = (OAc)2, (NO3)2, SO4; M = Zn, X2 = (OAc)2, (NO3)2} – organiczne ligandy {kwas izonikotynowy, kwas 1,4-diebenzenokarboksylowy, kwas acetylenodikarboksylowy, kwas 1,3,5-benzenotrikarboksylowy, 4,4-bipyridyl). Reakcje prowadzone były za pomocą laboratoryjnego młynka kulowego przez 15 minut przy częstotliwości 30Hz, bez dodatkowego ogrzewania. Otrzymane substancje zbadano za pomocą metody mikrodyfrakcji rentgenowskiej proszków (XPRD).

Odkryto, że wiele z powstających mieszanin było bardzo reaktywnych i dawały produkty krystaliczne już w ciągu kilku minut. Otrzymano również nowe typy struktury, których nieobserwowano dotychczas w reakcjach z użyciem rozpuszczalników.

Irlandzcy naukowcy zauważyli wiele zależności związanych z reakcjami mechanochemicznymi m. in. takie, że reaktywność mieszaniny jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury topnienia ligandów. Jednak tego typu wnioski wymagają dodatkowych, wnikliwych badań.

(pj)