Новый, дешевый и безопасный способ получения органических катализаторов

Российские ученые разработали простой, дешевый и эффективный метод синтеза арилфосфинов — важного компонента многих органических катализаторов на основе переходных металлов. Оказалось, что для их получения достаточно осветить исходные соединения диодной лампой. При традиционных способах требуется долгая и сложная очистка с применением довольно токсичных катализаторов и реагентов. Предложенное решение найдет применение в фармацевтической промышленности и производстве органических материалов для электроники. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

Арилфосфины — один из наиболее важных видов фосфорсодержащих органических соединений, которые часто применяются при создании катализаторов. Последние ускоряют самые разные химические превращения, в том числе используемые при синтезе лекарств и органических материалов для электроники. Главное преимущество арилфосфинов состоит в том, что они способны связывать переходные металлы, формируя стабильные, растворимые и эффективные катализаторы. Важно, чтобы используемый в процессе получения таких систем фосфин не содержал примесей других переходных металлов, иначе продукт теряет свои свойства. Например, для создания соединения на основе золота нужно, чтобы в нем не было примеси палладия.

Сегодня фосфины получают с использованием переходных металлов, которые образуют с ними прочные комплексы. Чтобы полностью освободиться от микропримесей (даже на недетектируемом уровне), применяют специальные дорогостоящие и времязатратные методы очистки с дополнительными реагентами — комплексонами.

Ученые из Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (Москва) предложили простой и дешевый способ получения арилфосфинов гарантированно без примесей переходных металлов. Он заключается в том, что раствор исходных веществ освещают простой бытовой диодной лампой при комнатной температуре в течение непродолжительного времени — достаточно даже двух часов. Таким образом, метод не требует сложных приборов и использования дорогостоящих катализаторов, которые к тому же обычно токсичны, а также металлов, которые могли бы загрязнить фосфины. Кроме того, разработанный подход позволяет синтезировать труднодоступные или вовсе недоступные ранее арилфосфины с большой арильной группой. Последние особо ценны в катализе из-за их положительного влияния на стабильность получаемого продукта.

«Учитывая особую практическую значимость арилфосфинов для различных сфер, например медицины и создания современных девайсов, мы были нацелены на разработку способа получения именно этих соединений. Использование традиционных методов, таких как нагревание, оказалось неэффективным, поэтому мы обратились к активации реакций видимым светом. Способ привлекает в последние годы огромное внимание со стороны ученых ввиду своей простоты и экологичности»,— рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Бугаенко, кандидат химических наук, научный сотрудник кафедры органической химии химического факультета МГУ.

Использованы материалы статьи.