p Fig. 1. Aminação redutiva de compostos carbonílicos. Crédito:Universidade de Osaka
p Os catalisadores são cruciais para viabilizar os processos industriais. Contudo, muitos dos catalisadores de metais não preciosos usados para a síntese têm baixa atividade, são difíceis de manusear, e / ou requerem condições de reação adversas. Os pesquisadores da Universidade de Osaka desenvolveram um catalisador nanobastão de fosfeto de cobalto de cristal único que supera várias das limitações dos catalisadores de cobalto convencionais. Suas descobertas foram publicadas em
JACS Au . p A aminação redutiva é uma importante reação química usada para converter compostos de carbonila em aminas. É uma etapa fundamental na produção de muitos materiais, como polímeros, tintas, e produtos farmacêuticos, e é atraente porque os reagentes são econômicos e amplamente disponíveis, e o principal subproduto é a água.
p Os catalisadores atualmente usados para aminação redutiva são geralmente catalisadores de metais não preciosos, como esponjas de cobalto e níquel. Contudo, eles são altamente sensíveis ao ar, e isso os torna difíceis de manusear sem desativação. Eles também exigem condições de reações adversas, como altas pressões H2, que aumenta os custos de energia e infraestrutura. Portanto, o desenvolvimento de um novo catalisador estável ao ar e altamente ativo é altamente desejado.
p Os pesquisadores prepararam um catalisador nanobastão de fosfeto de cobalto de cristal único para a aminação redutiva de compostos de carbonila. A introdução de fósforo no cobalto - um método denominado "liga de fósforo" - torna o cobalto ativo e estável no ar. Ele também cria sítios ativos bem definidos na estrutura cristalina, que levam a reações mais seletivas em comparação com os catalisadores convencionais.
p Fig. 2. Nanobastões de fosfato de cobalto:(a) imagem de microscópio e (b-e) imagem de mapeamento de elemento. Crédito:Universidade de Osaka
p "Nosso nanobastão é o primeiro catalisador de fosfeto de metal que tem sido usado para aminação redutiva, além de ser o primeiro catalisador de cobalto que é eficaz na pressão atmosférica, "O primeiro autor do estudo, Min Sheng, explica." Além disso, nosso catalisador apresentou o maior número de rotatividade de todos os catalisadores de metais não preciosos homogêneos e heterogêneos testados para a mesma reação. "
p O catalisador nanobastão retém a alta atividade após quatro usos, o que demonstra que é uma alternativa viável para uso em processos que requerem alto rendimento.
p "Esperamos que nosso catalisador nanobastão faça uma contribuição significativa para o custo e a produção eficiente de energia de aminas, "diz o autor correspondente do estudo, Takato Mitsudome." Mas, além disso, acreditamos que a liga de fósforo tem o potencial de aumentar a catálise para muitas outras reações orgânicas, levando a processos mais verdes e sustentáveis que melhoram a produtividade, conservar recursos de energia, e evitar a dependência de compostos perigosos enquanto protege nosso meio ambiente. "