Ученые НИИ химии нижегородского Университета Лобачевского (ННГУ) предложили новоиспеченные катализаторы для технологии синтеза циклокарбонатов — соединений, используемых в самых разных областях от нефтехимии до фармацевтической промышленности. Разработка нижегородских химиков позволит сделать синтез циклокарбонатов немало быстрым, дешевым и энергоэффективным, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
«Циклокарбонаты используются как конечные и промежуточные продукты в производстве растворителей, электролитов для литий-ионных аккумуляторов, топливных присадок, агрохимикатов, лекарственных препаратов, поликарбонатов. Спектр их применения чрезмерно широк. Эффективность синтеза во многом определяется выбором катализатора. В качестве таких катализаторов могут использоваться пористые полимеры с ионными группами», — рассказала автор изыскания, младший научный сотрудник лаборатории инженерной химии НИИ химии ННГУ им. Н. И. Лобачевского Анна Головачева.
Один из способов получения циклокарбонатов — взаимодействие эпоксидных соединений с углекислым газом. Задача катализатора сделать обстоятельства синтеза как можно мягче: снизить температуру и давление при реакции, увеличить выход конечного продукта. Такие показатели могут гарантировать пористые ионные полимеры. Их можно быстро синтезировать и использовать многократно, что важно для масштабирования технологии в промышленности.
Головачева подчеркнула, что в индустрии для синтеза циклокарбонатов по такому пути чаще всего применяются четвертичные аммониевые соли, двойные металлоцианидные катализаторы и отдельный комплексы цинка. Металлоорганические комплексы, хотя и обладают высокой активностью и селективностью, чаще используются в лабораторной или мелкотоннажной практике из-за их чувствительности к условиям и немало высокой стоимости. «Кроме того, некоторые из них представляют экологическую опасность. Наши катализаторы являются более безопасной альтернативой. Они несложны в синтезе, позволяют снизить энергозатраты, а выход конечного продукта достигает не менее 80%», — сказала Головачева.
Авторы предложили рецептуру полимерных катализаторов заданной структуры, обеспечивающей рослую каталитическую активность, и продолжают изучение их физико-химических свойств. Работы выполнили при поддержке Российского научного фонда и Фонда содействия инновациям. Изыскания физико-химических свойств полученных соединений проходили в рамках федеральной программы «Приоритет-2030».