Получение нитрилов без циановодорода

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2016, №4)

Новый способ превращения алкенов в алкилнитрилы разработали химики из Германии. Для него не нужен токсичный циановодород («Science», 2016, 351, 6275, 832—836, doi: 10.1126/science.aae0427).

Теперь химики-синтетики смогут получать и исследовать новые химические вещества, не задействуя специальные меры безопасности, необходимые для работы с ядовитым циановодородом. Возможно, оптимизация новой реакции позволит ограничить применение этого вещества и в крупнотоннажной химической промышленности.

Реакция гидроцианирования — присоединение циановодорода к алкенам, приводящее к образованию алкилнитрилов, — используется во многих областях химической промышленности. Так, например, ежегодно в мире с помощью гидроцианирования синтезируют около одного миллиона тонн адипонитрила — вещества, которое применяют для промышленного производства нейлона. Органические нитрилы нужны и синтетической химии — электроноакцепторная природа нитрильной группы влияет на реакционную способность связанного с ней органического фрагмента. К сожалению, циановодород, а также цианиды щелочных металлов, применяющиеся для получения органических нитрилов, токсичны и вызывают коррозию. Циановодород к тому же летуч и взрывоопасен.

Новая реакция, разработанная исследователями из группы Билла Моранди, — это разновидность реакций метатезиса, в которой происходит перенос нитрильной группы с цианосодержащего органического соединения на углеводород, а в результате образуются новые нитрил и углеводород. Реакция протекает до установления в смеси термодинамического равновесия, но его можно сместить в любую сторону, варьируя условия реакции и строение реагентов. Катализатор — смесь соединений никеля и алюминия. Синтетический протокол позволяет получать широкий спектр соединений, и в тех реакциях, с которыми работали немецкие химики, некоторые вещества могут быть сырьем для получения противовоспалительного препарата набуметона и антигистаминного — фенирамина.


s20160422 chemo2 nitril.jpg

Химики из Германии разработали стратегию конверсии алкенов в алкилнитрилы и обратно, не требующую применения циановодорода (M — ион металла)


В краткосрочной перспективе этот процесс планируют применять для решения научно-исследовательских задач и для получения полезных веществ в тонком органическом синтезе. Увеличение безопасности любого синтеза — весомый аргумент для всех работающих с циановодородом в обычной химической лаборатории. Моранди считает, что до применения новой реакции в крупнотоннажной химической промышленности необходимо решить ряд проблем — уменьшить количество катализатора и найти способы рециклизации образующегося в процессе алкена.

123

Разные разности

29.09.2022 12:00:00

Сегодня в живых клетках аминокислоты образуются из α-кетокислот с использованием азота и белков-катализаторов. Но как это происходило в ранние исторические времена, когда никаких клеток еще не было? Ученые из Исследовательского института Скриппса предположили, что роль фермента в превращении α-кетокислоты в аминокислоту может сыграть обыкновенный цианид.

>>
25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>