A indústria química hoje requer os processos de compostos orgânicos complexos, cuja produção é cara, uma vez que é baseada em reações tradicionais de combinação cruzada (o método mais importante de criar laços de carbono), e leva à formação de uma grande quantidade de desperdício. Uma abordagem alternativa e promissora é transitar para reações em que a água atua como subproduto.
"A ideia do nosso estudo é usar um tipo especial de catalisador em que o componente ativo, o paládio está na forma de centros monoatômicos isolados incluídos dentro de materiais cristalinos nanoporosos - zeólitos.
Acontece que a reação prossegue dentro dos poros, certas formas e tamanho, e os potenciais produtos de reação são forçados a "adaptar" a esses parâmetros. A ideia aparentemente simples, mas antes que ninguém conseguisse perceber ", disse um dos autores do estudo, chefe do laboratório nanodiagnóstico internacional da Universidade Federal do Sul, Aram Bugaev.
Usando o exemplo da reação de ligação de tolueno, os cientistas descobriram que a distribuição de produtos é alterada significativamente na introdução de centros de paládio ativos em zeólitos com diferentes tamanhos e forma de poros. A estrutura precisa dos centros ativos de paládio foi estabelecida com base nas medidas de síncrotron dos espectros de absorção de raios X e sua análise por direitos autorais, com base nos algoritmos de aprendizagem de máquinas.
"Este é um excelente exemplo de como métodos avançados de síntese química em combinação com diagnósticos em plantas megasaína e tecnologias modernas de supercomputadores permitem que você atinja resultados de avanços de classe mundial.
Nosso estudo é dedicado a não um novo catalisador heterogêneo, oferece um conceito revolucionário para gerenciar os produtos de reação para aplicação prática na indústria ", comentou sobre os resultados do diretor de estudo do Instituto Internacional de Pesquisa, Chefe do Russo -Belgino projeto, professor Alexander Soldatov.
O novo material, catalisador, torna possível produzir importantes elementos estruturais de síntese orgânica - biarlines, amplamente utilizados em modernas indústrias químicas e farmacêuticas finas. A crescente demanda por biarlines na indústria de polímeros é devido à sua maior estabilidade e segurança para os humanos e o meio ambiente. A introdução do material proposto na produção de Biarlov reduzirá significativamente o custo desse processo e expandirá seu escopo. O estudo foi realizado no âmbito do projeto conjunto da Rússia-Bélgica e foi publicado na revista Nature Catalysys.
Fonte: Ciência nua