Struttura del catalizzatore. Credito:Università RUDN
Un team di scienziati ha creato e testato un catalizzatore più efficiente per ottenere solfuri di vinile. Questi composti possono essere utilizzati per lo sviluppo di nuovi materiali e la stabilizzazione di nanoparticelle di oro e argento. L'articolo sullo studio era pubblicato nel Scienza e tecnologia della catalisi rivista.
Gli autori del lavoro hanno creato e testato un nuovo catalizzatore costituito dall'atomo centrale di palladio e dai radicali contenenti atomi di fluoro ad esso collegati. Usando questa sostanza, i chimici hanno accelerato la reazione per ottenere solfuri vinilici (composti a base di zolfo) 10 volte. Il catalizzatore ha impedito la formazione di sottoprodotti insolubili che hanno aumentato la velocità della reazione.
"Il nostro gruppo ha cambiato il meccanismo della reazione ed è riuscito ad aumentare la sua efficienza 10 volte mantenendo omogenea la miscela di reazione. Di norma, una reazione tra il palladio e una delle sostanze iniziali provoca la deposizione di tiolato di palladio insolubile. L'utilizzo del nuovo catalizzatore contribuirà a preservare l'omogeneità della soluzione prevenendo la formazione di ulteriori depositi e quindi accelerando la reazione dei solfuri vinilici, " spiega il professor Dr. Victor Khrustalev, coautore dell'opera, e capo del dipartimento di chimica inorganica della RUDN.
I chimici hanno stabilito le principali caratteristiche strutturali di diversi composti sviluppati e hanno scoperto una connessione tra la struttura di una sostanza e l'attività catalitica. Gli scienziati hanno dimostrato che l'uso del catalizzatore in concentrazioni inferiori (fino a 10 volte inferiori a quelle descritte sopra) può accelerare diverse reazioni di solfuro di vinile fino a 100 volte. Però, i volumi di sostanze ottenute in questo caso erano notevolmente inferiori, e numerosi sottoprodotti ne hanno impedito l'estrazione.
"Sebbene tutte le caratteristiche dei nuovi metodi non siano state ancora studiate a fondo, abbiamo indubbiamente mostrato per la prima volta la sua applicabilità per un'ampia gamma di sostanze iniziali. Il nostro lavoro può segnare un inizio per lo sviluppo di sistemi con perdita di efficienza del catalizzatore pari a zero da utilizzare ampiamente nella vita reale e aprire nuove possibilità per la chimica moderna, "dice Victor Khrustalev.
I solfuri di vinile possono danneggiare la struttura del DNA nelle cellule tumorali e quindi distruggerle. Sono anche usati per creare sostanze con proprietà antimicrobiche. I solfuri di vinile sono in grado di formare lunghe stringhe (polimeri) resistenti al carico meccanico, alte temperature, e l'influenza di sostanze chimiche altamente attive. Perciò, i materiali a base di solfuri vinilici vengono utilizzati per filtrare acidi e alcali e nella fabbricazione di tubi e condensatori. Possono anche prevenire la sedimentazione di nanoparticelle di metalli preziosi (oro e argento) in soluzioni colloidali, come quello utilizzato nella produzione di medicinali.