Dall'alleviamento dei sintomi allergici all'ottimizzazione delle prestazioni degli erbicidi, le alchilammine sono molecole che hanno molti usi. Sfortunatamente, i metodi comuni di produzione delle alchilammine producono sottoprodotti di scarto dannosi. È stato quindi molto ricercato un metodo per sintetizzare le alchilammine in modo sostenibile ma economicamente vantaggioso.
Ora, in uno studio pubblicato su Green Chemistry , un gruppo di ricerca guidato dall'Università di Osaka ha trovato un modo. Il team ha sviluppato un metodo di sintesi dell'alchilammina che funziona in condizioni blande e produce solo acqua come sottoprodotto. Si spera che le condizioni di reazione semplici ed ecocompatibili riportate qui ispirino progressi in altre sintesi chimiche comuni nell'industria.
Abbigliamento sportivo, mobili e molti altri prodotti di uso quotidiano vengono prodotti, in parte, utilizzando alchilammine. Allora come produciamo queste molecole meravigliose?
Gli acidi carbossilici sono un punto di partenza ideale perché possono essere ottenuti in modo sostenibile, ad esempio dalla biomassa. Tuttavia, anche le procedure sintetiche attualmente utilizzate producono grandi quantità di rifiuti o richiedono condizioni di reazione sperimentalmente difficili, come pressioni e temperature elevate. Pertanto, l'industria generalmente evita gli acidi carbossilici come materiale di partenza per la produzione di alchilammine.
Lo scopo dello studio del gruppo di ricerca era lo sviluppo di un nuovo protocollo sintetico che funzioni a pressioni e temperature sperimentalmente convenienti.
"Nel nostro lavoro sveliamo un nuovo sistema catalitico, un catalizzatore platino-molibdeno, che può trasformare gli acidi carbossilici in ammine", spiega Katsumasa Sakoda, autore principale dello studio. "Questo produce alchilammine, che possono essere utilizzate per tensioattivi, prodotti farmaceutici e altro ancora."
Il protocollo sintetico dei ricercatori offre diversi vantaggi:primo, le condizioni di reazione sono blande e richiedono solo la pressione atmosferica dell'idrogeno e temperature fino a 160°C. Due, il numero di turnover, cioè il numero di moli di substrato che una mole di catalizzatore può convertire, è elevato, pari a 363. Tre, il catalizzatore può essere riutilizzato almeno cinque volte. Quattro, molti materiali di partenza di acidi carbossilici e ammine sono compatibili con le reazioni coinvolte, come la conversione degli acidi grassi in ammine grasse. Quinto, la resa della reazione è elevata, fino al 99%, con l'acqua come unico sottoprodotto.
"Siamo entusiasti perché la nostra ricerca migliora la sostenibilità ambientale e semplifica l'impostazione sperimentale di una classe comune di sintesi chimiche", afferma Tomoo Mizugaki, autore senior. "Speriamo che questo sia solo il primo passo verso lo sviluppo di processi catalizzatori più ecologici."
La ricerca del team rappresenta un importante passo avanti nell'aumento della sostenibilità di una reazione chimica necessaria per sintetizzare molti prodotti di uso quotidiano. Poiché le procedure sintetiche sperimentali sono sicure e semplici, possono essere facilmente utilizzate per altri processi catalitici.
Ulteriori informazioni: Katsumasa Sakoda et al, Amminazione riduttiva di acidi carbossilici in H2 utilizzando un catalizzatore eterogeneo Pt-Mo, Chimica verde (2023). DOI:10.1039/D3GC02155F
Informazioni sul giornale: Chimica verde
Fornito dall'Università di Osaka
