 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Свет помогает фиксировать диоксид углерода
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Свет помогает фиксировать диоксид углерода
Наиболее важными задачами современных химических производств являются увеличение доли использования возобновляемых источников энергии, например солнечного света, а также разработка методов фиксации диоксида углерода и создания технологий, не допускающих увеличения содержания CO2 в атмосфере.
Решение обеих этих задач можно совместить за счет создания процесса, исходным веществом в котором будет являться CO2, а для энергетической подпитки такого процесса будет использоваться солнечный свет. Исследователи из Японии разработали такой процесс, использованная ими методология опирается примерно на те же принципы, которые давно использует природа в процессе фотосинтеза.
Применение CO2 в качестве источника углерода для промышленных процессов может быть весьма привлекательной перспективой, которая одновременно позволяет, и снизить потребление ископаемого топлива, и сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Основным препятствием на пути создания такой системы является исключительная стабильность молекулы CO2, а преодолеть этот препятствие можно за счет реакции CO2 с молекулами, обладающими высокой энергии.
Примером фиксации диоксида углерода подобного типа является процесс фотосинтеза, протекающий в клетках зеленых растений. Фотосинтез можно разбить на две стадии – световую и темновую. В ходе световой стадии фотосинтетическая система поглощает фотоны и преобразует энергию электромагнитного излучения в частицы, обладающие высокой энергией. На следующей – темновой стадии эти высокоэнергетические частицы участвуют в процессах, в ходе которых молекула CO2 используется как источник углерода для синтеза углеводов.
Исследователи из группы Масахро Мураками (Masahiro Murakami) из Университета Киото решили эксплуатировать тот же принцип и в разработке их реакционной системы – первый этап работы которой также активируется за счет света. Облучение ультрафиолетом исходного вещества – α-метилкетона приводит к его изомеризации в нестабильный и обладающий высокой энергией продукт. Как обнаружили исследователи, такое превращение может быть инициировано и обычным солнечным светом. Инициированная светом внутримолекулярная перегруппировка с замыканием цикла приводит к образованию четырехчленного цикла, содержащего атом азота. Такие циклы испытывают значительное напряжение и по этой причине отличаются высокой реакционной способностью.
Световая стадия дополняется темновой, для которой не требуется облучение – на этом этапе реакции активный четырехчленный цикл взаимодействует с CO2 в присутствии основания. Продуктом реакции является циклический эфир аминозамещенной карбоновой кислоты, который может оказаться полезным в качестве интермедиата для химического синтеза.
Несомненным достоинством предложенного протокола является его простота. Эксперименты показали, что процесс может активироваться и рассеянным солнечным светом, то есть, для запуска реакции нет необходимости в исключительно безоблачной погоде. Второй, темновой, этап можно осуществить непосредственно в том же реакционном сосуде, что и первый – необходимо просто добавить основание и нагреть реакционную смесь до 60°C. Общий выход конечного продукта составляет 83 %, ну а поскольку в качестве исходных материалов может выступать широкий круг α-метиламинокетонов, появляется возможность получения соединений самой различной структуры.
Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 47, 11750; DOI: 10.1002/anie.201206166
Источник: http://www.chemport.ru
25.11.2012 19:03 | |
|
