Amminazione diretta di alcoli su Ru-MgO/TiO2 attivata da donazione di elettroni da MgO. Credito:Yusuke Kita
I ricercatori del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) hanno sviluppato un catalizzatore riutilizzabile ad alte prestazioni a base di rutenio per la produzione di ammine primarie. Il loro metodo rappresenta un importante progresso per lo sviluppo di catalizzatori efficienti che consentono la conversione selettiva di alcoli in ammine primarie in condizioni di reazione blande.
Le ammine primarie sono elementi costitutivi estremamente versatili che vengono utilizzati nella preparazione di molti tipi di coloranti, detersivi, farmaceutici e agrochimici. Finora, sono stati sviluppati diversi metodi per produrre ammine primarie utilizzando catalizzatori contenenti rutenio, cobalto e platino, tutto ciò richiede l'aggiunta di idrogeno molecolare. La sintesi di ammine primarie mediante sostituzione diretta di alcoli con ammoniaca è stata una sfida di lunga data.
Ora, ricercatori della Tokyo Tech segnalano un catalizzatore eterogeneo a base di rutenio (Ru-MgO/TiO 2 ) in grado di guidare l'amminazione diretta degli alcoli per produrre ammine primarie senza dover introdurre gas idrogeno. Hanno dimostrato che il catalizzatore funziona a basse temperature, di circa 100°C. La pronta disponibilità di alcoli e il basso costo dell'ammoniaca rendono il sistema sia economico che rispettoso dell'ambiente.
Rispetto ai precedenti sistemi a base di rutenio, Ru-MgO/TiO 2 ottenuto rese più elevate (fino al 94%) delle ammine primarie desiderate. Gli esperimenti di riutilizzo hanno mostrato che dopo il trattamento di base, il catalizzatore potrebbe essere riutilizzato tre volte senza significativa perdita di attività.
Il loro studio, pubblicato in Scienze chimiche , suggerisce che il componente MgO del catalizzatore svolge un ruolo importante nel migliorare la reattività attraverso la donazione di elettroni da MgO a Ru.
I ricercatori sottolineano che il nuovo sistema catalitico potrebbe essere applicato a una varietà di alcoli, e potrebbe servire come guida alla progettazione per altri nuovi catalizzatori eterogenei.
Inoltre, Ru-MgO/TiO 2 potrebbe fornire un percorso sintetico efficiente per la produzione di 2, 5-bis(amminometil)furano (BAMF), un composto attraente utilizzato come indurente per resine epossidiche, che sono utilizzati in molti tipi di rivestimenti e adesivi. Usando biomassa derivata 2, 5-bis(idrossimetil)furano (BHMF) come substrato, lo studio ha mostrato che il BAMF desiderato è stato ottenuto con una resa dell'86%, superando i sistemi precedenti.
