Los investigadores han desarrollado un nuevo catalizador para sintetizar aminas aromáticas, que son bloques de construcción centrales en muchos medicamentos y plaguicidas. El sistema es más activo que los catalizadores convencionales, por lo que se requiere menos energía durante la reacción, y se pueden sintetizar compuestos difíciles.

Los equipos dirigidos por la profesora Viktoria Däschlein-Gessner y el profesor Lukas Gooßen, que trabajan juntos en Ruhr-Universität Bochum como parte del grupo de excelencia Ruhr Explores Solvation, informar sobre los resultados en la revista Angewandte Chemie , publicado en línea por adelantado el 19 de noviembre de 2018.

Grupos orgánicos vinculados decisivos

Se deben formar enlaces entre los átomos de carbono y nitrógeno para producir aminas aromáticas, compuestos que contienen nitrógeno en forma de anillo. Los materiales de partida son ciertos compuestos nitrogenados, aminas primarias o secundarias, y compuestos en forma de anillo, que inicialmente no contienen nitrógeno y se denominan haluros de arilo. La reacción solo es posible con un catalizador de paladio. Al unir grupos orgánicos, llamados ligandos, al catalizador metálico, los químicos de Bochum lograron aumentar significativamente la eficiencia de la reacción.

Más eficiente que los sistemas convencionales desde el principio

"Con el sistema de ligandos recientemente desarrollado, Hemos aumentado la actividad de los catalizadores de paladio hasta tal punto que la reacción es más rápida y eficiente que con los sistemas optimizados durante muchos años, "dice Viktoria Däschlein-Gessner. Grupos de investigación de todo el mundo están trabajando intensamente en el diseño específico de tales ligandos". Sin embargo, la actividad de los nuevos desarrollos rara vez se acerca a la de los catalizadores que se han optimizado continuamente durante décadas, "continúa Däschlein-Gessner.

El sistema recientemente diseñado en Bochum demostró inmediatamente ser más activo que los sistemas utilizados en la industria. Puede usarse para acoplar compuestos aromáticos que contienen cloro con muchas aminas diferentes a temperatura ambiente en una hora. Con catalizadores existentes, esto suele llevar varias horas y temperaturas de 100 grados Celsius y más.

"Incluso después de muchas rondas de optimización, los catalizadores establecidos en esta área no parecen tener mucho margen de mejora, "dice Lukas Gooßen." Sin embargo, nuestro sistema de ligandos abre nuevas posibilidades para aumentar la eficiencia ".

La Cátedra de Química Orgánica I, encabezada por Lukas Gooßen, y la Cátedra de Química Inorgánica II, encabezada por Viktoria Däschlein-Gessner, están trabajando juntos para optimizar las estructuras de los catalizadores y probar si los sistemas desarrollados se pueden transferir a otros tipos de reacción. Un socio industrial ya se ha dado cuenta del nuevo sistema y está trabajando para prepararlo para el mercado y utilizarlo a escala industrial.