Os pesquisadores desenvolveram um novo catalisador para sintetizar aminas aromáticas, que são blocos de construção centrais em muitos medicamentos e pesticidas. O sistema é mais ativo do que os catalisadores convencionais, então, menos energia é necessária durante a reação, e compostos difíceis podem ser sintetizados.

As equipes lideradas pelo Professor Viktoria Däschlein-Gessner e Professor Lukas Gooßen, que trabalham juntos na Ruhr-Universität Bochum como parte do cluster de excelência Ruhr Explores Solvation, relatório sobre os resultados no jornal Angewandte Chemie , publicado online com antecedência em 19 de novembro de 2018.

Grupos orgânicos anexados decisivos

As ligações entre os átomos de carbono e nitrogênio devem ser formadas para produzir aminas aromáticas - compostos contendo nitrogênio em forma de anel. Os materiais de partida são certos compostos de nitrogênio, aminas primárias ou secundárias, e compostos em forma de anel, que inicialmente não contêm nitrogênio e são referidos como halogenetos de arila. A reação só é possível com um catalisador de paládio. Ao anexar grupos orgânicos - chamados de ligantes - ao catalisador de metal, os químicos de Bochum conseguiram aumentar significativamente a eficiência da reação.

Mais eficiente do que os sistemas convencionais desde o início

"Com o sistema de ligante recém-desenvolvido, aumentamos a atividade dos catalisadores de paládio a tal ponto que a reação é mais rápida e eficiente do que com os sistemas otimizados ao longo de muitos anos, "diz Viktoria Däschlein-Gessner. Grupos de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando intensamente no design direcionado de tais ligantes." a atividade dos novos desenvolvimentos raramente chega perto da dos catalisadores que foram continuamente otimizados ao longo de décadas, "continua Däschlein-Gessner.

O sistema recém-projetado em Bochum provou imediatamente ser mais ativo do que os sistemas usados ​​na indústria. Ele pode ser usado para acoplar compostos aromáticos contendo cloro com muitas aminas diferentes em temperatura ambiente dentro de uma hora. Com os catalisadores existentes, isso geralmente leva várias horas e temperaturas de 100 graus Celsius e mais.

"Mesmo depois de muitas rodadas de otimização, os catalisadores estabelecidos nesta área não parecem ter muito espaço para melhorias, "diz Lukas Gooßen." No entanto, nosso sistema de ligante abre novas possibilidades para aumentar a eficiência. "

A Cadeira de Química Orgânica I, liderado por Lukas Gooßen, e a Cátedra de Química Inorgânica II, liderado por Viktoria Däschlein-Gessner, estão trabalhando juntos para otimizar as estruturas do catalisador e testar se os sistemas desenvolvidos podem ser transferidos para outros tipos de reação. Um parceiro industrial já conheceu o novo sistema e está trabalhando na sua preparação para o mercado e na sua utilização em escala industrial.