Новый способ синтеза производных фурана без растворителей: почему это важно

Химики из Тульского государственного университета разработали способ синтеза азотсодержащих производных фурана без использования жидких растворителей. Метод основан на интенсивном перемешивании и растирании сухих компонентов, что позволило получить вещества, которые обычно разрушаются при традиционном синтезе в растворах. Результаты работы опубликованы в журнале Sustainable Chemistry and Pharmacy.

Фото: freepik.com is licensed under public domain

Лаборатория

Для проведения реакции авторы использовали производные фурана — соединения на основе кольца из атомов углерода и кислорода, которые извлекаются из растительных отходов: древесных щепок, рисовой соломы и кукурузной шелухи. Эти молекулы смешивали с органическим соединением азота и растирали в ступке при комнатной температуре. Процесс занял 15 минут, в результате чего от 87% до 99% исходных веществ превратились в целевые продукты.

Отсутствие растворителей исключило образование токсичных отходов и позволило избежать побочных реакций. Поскольку примеси практически не образовывались, полученные вещества не требовали дополнительной очистки.

Учёный-химик Илья Сафронов поясняет, что исключение растворителей из процесса синтеза не только снижает экологическую нагрузку, но и меняет кинетику взаимодействия веществ. В твердой фазе молекулы могут взаимодействовать иначе, чем в жидкости, что делает возможным получение химически нестабильных соединений, которые в растворе мгновенно разлагаются.

Синтезированные производные фурана содержат активные химические группы, которые можно использовать для создания новых лекарств, прочных полимеров для упаковки и композитных материалов. Таким образом, метод становится промежуточным этапом в производстве материалов из возобновляемого растительного сырья.

На текущем этапе технология проверена в лабораторных условиях на конкретном классе соединений. Исследователям предстоит масштабировать процесс до промышленного уровня и определить, для каких еще групп веществ «сухой» синтез может стать полноценной альтернативой традиционным методам.