Политехники заменят водой токсичные отходы химического производства

| 326

Химики ТПУ нашли способ избежать образования большого количества токсичных отходов при создании углеродных связей. Вместо губительных для человека и природы побочных продуктов — обычная вода. Новые методы стали результатом многолетних исследований палладиевого катализа — темы, за которую в 2010 году была присуждена Нобелевская премия по химии.

Ученые кафедры биотехнологии и органической химии Института физики высоких технологий ТПУ разрабатывают «зеленые» методы построения углеродных связей. Эта химическая реакция — одна из самых распространенных в окружающем нас мире: она протекает в любом процессе органического синтеза. Однако лабораторное «производство» органических молекул имеет «побочный эффект» — большое количество отходов.

«В большинстве реакций органического синтеза используются токсичные растворители. Они и составляют наибольший объем отходов.

В реакциях соединения атомов углерода, которые изучаем мы, в качестве реагентов традиционно применяются ароматические галогениды. Эти вещества не только сильно загрязняют окружающую среду, разрушают озоновый слой, но, как и любые токсичные соединения, вредят здоровью человека», — рассказывает ассистент кафедры биотехнологии и органической химии Ксения Кутонова.

Ученым кафедры ТПУ удалось получить уникальные соли диазония, водорастворимые и экологически безопасные. Они позволяют использовать в качестве растворителя воду вместо токсичных веществ. Обычная вода и становится отходом в таких химических реакциях. Также при использовании катализаторов, созданных в ТПУ, выделяется азот. По словам политехников, этот газ также не представляет никакой опасности для здоровья человека, ведь мы постоянно находимся в его окружении (из азота почти на 80% состоит воздух, которым мы дышим).

Вещества, создаваемые с помощью разработанных в ТПУ катализаторов, можно будет применять повсеместно: в синтезе лекарств, косметических средств, производстве пластмасс, мономеров для последующей полимеризации.

Сейчас ученые ТПУ модифицируют методы использования солей диазония, чтобы сделать их еще более экологически безопасными. Такой подход называют «зеленой химией»: сегодня ученые всего мира стремятся усовершенствовать химические процессы, чтобы наносить меньший вред окружающей среде.

«Конечно, органическую химию нельзя сделать полностью безопасной. Но снизить риск использования вредных растворителей в наших силах.

Таким образом, мы пытаемся направить «традиционную» химию в новое русло»— говорит инженер-исследователь кафедры биотехнологии и органической химии ИФВТ Марина Трусова.

Добавим, в конце прошлого года молодые химики кафедры биотехнологии и органической химии получили поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) — они выиграли почти миллионный грант сроком на два года. 

Подробности читайте в газете «За кадры» 

Справка:

В 2010 году Нобелевскую премию по химии присудили американцу Ричарду Хеку и японцам Эй-Ити Нэгиси и Акира Судзуки за разработку методик палладиевого катализа, позволяющих очень точно, с минимумом побочных продуктов «сшивать» атомы углерода.

Методика позволяет получать как простые вещества, так и сложные природные соединения.  Природные соединения отличаются впечатляющей сложностью углеродного «каркаса». Основная черта палладиевого катализа — способность проводить реакции по соединению углеродных атомов с высочайшей избирательностью и в довольно мягких условиях.