Химики научились создавать реактивы Гриньяра новым способом

Новый метод создания одного из наиболее широко используемых в химии классов соединений может произвести революцию в промышленных процессах, сделав их более дешевыми, простыми и экологически безопасными.

Группа исследователей под руководством ученых из Университета Хоккайдо разработала более простой и экологичный метод производства реактивов Гриньяра — одного из наиболее важных и широко используемых типов реактивов в химической промышленности — который резко сокращает использование опасных органических растворителей и может привести к снижению производственных затрат. Об этом новом процессе было сообщено в Nature Communications.

Реактивы Гриньяра являются важным ингредиентом в обычном методе создания углерод-углеродных связей, строительных блоков органических молекул. Они были обнаружены 120 лет назад, но из-за их нестабильности традиционный метод производства, который до сих пор используется, осуществляется в токсичных органических растворителях и без воздействия влаги и кислорода. В результате получается сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, в результате которого образуются экологически опасные отходы.

Исследователи обошли эти проблемы, сведя к минимуму количество используемого органического растворителя и применив механохимический метод, называемый шаровой мельницей, для производства реактивов Гриньяра.

Реактивы, металлический магний и галогениды, загружали в металлическую камеру вместе с шаром из нержавеющей стали. На ключевом этапе к твердым реактивам добавляли небольшое количество органического растворителя — примерно одну десятую количества, используемого в обычных методах. Затем камеру вращали в течение одного часа, в результате чего шар вращался и ударялся о твердые реактивы, помогая им тщательно перемешиваться и реагировать, образуя пастообразный реактив Гриньяра.

Исследователям даже удалось создать новые реактивы Гриньяра с использованием галогенорганических соединений, которые плохо растворимы в органических растворителях, что как правило не может быть получено обычным методом.

Избегание интенсивного использования органических растворителей позволило исследователям преодолеть проблемы растворимости, что открывает мир новых реакций с реактивами Гриньяра, приготовленными из нерастворимых соединений. Это также приводит к значительному сокращению количества опасных отходов.

Кроме того, воде или кислороду труднее воздействовать на реактивы Гриньяра, когда используется меньше органического растворителя. Это означает, что удаление воды и кислорода из окружающего воздуха не требуется, что упрощает выполнение процесса и снижает его стоимость. Учитывая потенциальные экономические и экологические преимущества, это открытие может иметь огромное влияние на химическую промышленность.