Una scoperta nel campo della catalisi è emersa dai laboratori del professor Jaeheung Cho e del suo team del Dipartimento di Chimica dell'UNIST. Il loro lavoro pionieristico ha portato allo sviluppo di un complesso rame(II)-alchilperosso che potrebbe rivoluzionare il campo della chimica sintetica e delle applicazioni industriali. Lo studio è pubblicato su ACS Catalysis .
La chiave di questo catalizzatore innovativo risiede nella sua straordinaria capacità di decomporre forti legami carbonio-idrogeno (legami C–H) sfruttando solventi specifici. Manipolando con precisione l'ambiente del solvente, i ricercatori hanno scoperto l'eccezionale reattività del loro complesso rame(II)-alchilperosso.
Attraverso una serie di esperimenti meticolosamente progettati, il gruppo di ricerca ha sintetizzato con successo il complesso rame(II)-alchilperosso e lo ha sottoposto ad anidride carbonica supercritica (SC–CO2 ), uno stato fluido dell'anidride carbonica che mostra contemporaneamente proprietà sia gassose che liquide. Questo nuovo approccio ha prodotto il composto metallo-alchilperossoperossido più reattivo fino ad oggi.
Il Professor Cho ha affermato:"La nostra analisi completa delle reazioni di ossidazione e i calcoli teorici avanzati hanno introdotto una nuova era nella catalisi di ossidazione utilizzando il rame(II)-alchilperosso come catalizzatore."
Di particolare importanza è l'ossidazione degli alcani non attivati, come il metano e l'etano, tradizionalmente noti per la loro stabilità e i processi di ossidazione ad alta intensità energetica. Adattando la composizione del complesso rame(II)-alchilperosso, i ricercatori hanno ottenuto l'ossidazione selettiva degli alcani non attivati, un progresso fondamentale nella scienza catalitica. Inoltre, l'esplorazione da parte del team di vari solventi ha confermato la capacità senza precedenti del loro catalizzatore di rompere i legami C−H resilienti.
Yuri Lee, il primo autore dello studio, ha affermato:"La nostra ricerca rappresenta una pietra miliare nella manipolazione della reattività attraverso l'ingegneria dei solventi all'interno delle specie rame(II)-alchilperosso."
Il professor Cho ha affermato:"Il nostro lavoro non solo mette in mostra le eccezionali capacità di ossidazione delle specie rame(II)-alchilperosso, ma chiarisce anche la loro reattività dipendente dal solvente, ponendo le basi per catalizzatori metallici all'avanguardia in vari settori scientifici."
Il team di ricerca prevede che questa ricerca trasformativa non solo amplia i confini della chimica sintetica, ma rappresenta anche un'enorme promessa per le applicazioni ambientali e industriali, annunciando una nuova era di eccellenza catalitica e tecnologia sostenibile.
Ulteriori informazioni: Yuri Lee et al, Influenza dei solventi sull'ossidazione catalitica del legame C–H mediante un complesso rame(II)–alchilperosso, catalisi ACS (2024). DOI:10.1021/acscatal.3c05643
Informazioni sul giornale: Catalisi ACS
Fornito da Ulsan National Institute of Science and Technology
