Новости химической науки > Катализатор для разрушения «шкуры носорога»

Исследователи из США нашли способ разрушения весьма инертных связей C–F при комнатной температуре. Обнаруженный способ открывает дорогу для эффективного устранения фторированных углеводородов [hydrofluorocarbons (HFCs)] – стабильных соединений, по мнению многих исследователей, вносящих существенный вклад в парниковый эффект.

Катализатор активации связи C–F. Атомы хлора обозначены зеленым, атомы бора – золотистым и атомы углерода – черным. (Рисунок из Science, 2008, 321, 1188)

В соответствии с киотским протоколом многие страны собираются существенно снизить выбросы HFCs к 2012 году. Однако, попытки разработать эффективный метод разрушения фторированных углеводородов практически не предпринимались из-за высокой прочности связей углерод–фтор (тефлон называют«алмазным сердцем в шкуре носорога»).

Ранее сообщалось об успешных попытках использования кмпексов переходных металлов для восстановительного разрушения связи углерод-фтор монофтораренов и монофторалканов, однако использовать эти соединения для разрушения поли- или перфторированных углеводородов не представлялось возможным.

Олег Озеров (Oleg Ozerov) и Кристос Дуврис (Christos Douvris) работающие в Университете Брандейс (Массачусетс) смогли успешно восстановить алифатические полифторуглеводороды при комнатной температуре с помощью силилкарборанового катализатора. Конверсия фторпроизводных составила около 97%, катализатор отличается высокой активностью.

Катализатор получен на основе сильной кислоты Льюиса Et₃Si⁺ и стабильного галогенированного аниона на основе карборана. Высокоактивные фрагменты Et₃Si⁺, способные отрывать атомы фтора от атомов углерода регенерируются Et₃SiH, благодаря чему каталитический цикл замыкается. В качестве сопродукта реакции разложения фторуглеводородов образуется триэтилфторсилан Et₃SiF, однако Озеров утверждает, что это соединение не вносит вклад в парниковый эффект и глобальное потепление.

Робин Перутц (Robin Perutz), специалист по неорганической химии из Университета Йорка заявляет, что самой сложной задачей будет являться разложение перфторуглеводородов и выражает сомнения в том, что катализатор Озерова сможет справиться с этими субстратами, как, впрочем, и с тефлоном, однако Озеров полагает, что активность катализатора можно увеличить для использования в реакции разложения даже и тефлона.

Источник: Science, 2008, 321, 1188 (DOI: 10.1126/science.1159979)

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #химическая технология, #элементоорганическая химия