System sekwencyjnego przepływu wspomagający reakcje chemiczne

Syntetyzowanie cyklicznych węglanów może być łatwiejsze i bardziej efektywne dzięki systemowi sekwencyjnego przepływu, opracowanego przez naukowców z USA.

Cykliczne węglany są stosowane jako dodatki do paliw i baterii litowo-jonowych. Mają również kluczowe znaczenie w produkcji farmaceutyków. Nowa metoda opracowana przez zespół Tima Jamisona z Massachusetts Institute of Technology w Bostonie nie wymaga stosowania drogich odczynników chemicznych, prowadzących do powstawania wielu produktów ubocznych. Do wytworzenia cyklicznych węglanów wystarczy zastosowanie prostych alkenów i taniego, ogólnie dostępnego, dwutlenku węgla. Wyjściowy alken traktuje się wodą i N-bromosukcynoimidem (NBS), który jako źródło jonów bromkowych przekształca alken do bromohydrin 1,8-diazabicyklo [5.4.0] undec-7-enu (DBU). DBU, który jest zasadą, reaguje z dwutlenkiem węgla tworząc cykliczny węglan.

Wstępne doświadczenia wykazały, że, gdy wszystkie reagenty miesza się ze sobą w systemie wsadowym, NBS i DBU reagują ze sobą, co zmniejsza ich dostępność, a tym samym zmniejsza całkowitą wydajność reakcji. System przepływu pomaga przezwyciężyć ten problem poprzez wprowadzanie reagentów sekwencyjnie, a nie w sposób jednoczesny.

Reakcje zachodzące w systemie przepływowym są zarówno szybkie, jak i uniwersalne. Mogą być realizowane w bardzo szerokim zakresie substratów i produkować wiele różnych węglanów cyklicznych. Następny etap badań nad opracowanym systemem ma na celu dalsze zwiększenie zakresu jego zastosowania. Ponadto wiele wskazuje na to, że możliwość prowadzenia przepływowej syntezy węglanów cyklicznych może prowadzić w przyszłości do rozwoju prac nad katalitycznymi „zielonymi" utleniaczami.

(pj)