Механохимия позволяет заменить литий на натрий в органическом синтезе

Высокоактивные металлоорганические реагенты, такие как органо-литиевые соединения, являются ключевыми для синтеза полимеров и фармацевтических препаратов. Однако добыча лития связана с высокими экологическими издержками и географически ограничена. Замена его на более доступный натрий стала бы важным шагом к «зелёной» химии.

Иллюстрация преимуществ новой механохимической методологии, позволяющей использовать натрий в органическом синтезе. Автор: WPI-ICReDD

Международная группа исследователей из Университета Хоккайдо, Ньюкаслского университета и Бирмингемского университета разработала экологичный метод получения органо-натриевых соединений. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Synthesis.

Новая стратегия использует технику механохимии в шаровой мельнице. Учёные показали, что органо-натриевые реагенты можно получить всего за пять минут, обрабатывая органические галогениды кусками металлического натрия в мельнице с небольшим количеством гексана. Полученные реагенты успешно вступали в реакции с различными соединениями, давая новые продукты с высоким выходом.

Сравнение использования органо-литиевых и органо-натриевых соединений в органическом синтезе. Автор: WPI-ICReDD

Схема обобщённой процедуры проведения органо-натриевых реакций в шаровой мельнице. Автор: WPI-ICReDD

Важное преимущество метода — его устойчивость к воздуху и влаге, в отличие от традиционных методов, требующих абсолютно сухих растворителей и инертной атмосферы. Кроме того, механохимия позволила работать с плохо растворимыми и неактивными в обычных условиях органическими фторидами, что значительно расширяет область применения натрия в синтезе.

Члены исследовательской группы (слева направо): Хадзиме Ито, Кейсуке Кондо и Кодзи Кубота. Автор: WPI-ICReDD

ИИ: Это исследование — отличный пример того, как фундаментальные научные разработки могут решать практические задачи устойчивого развития. Замена дефицитного лития на один из самых распространённых элементов Земли открывает путь к более доступной и экологичной химической промышленности.