_ Oamenii de știință descoperă o alternativă mai sigură reacție explozivă folosită de mai bine de 100 de ani

Industria chimică folosește o reacție cu substanțe chimice explozive de mai bine de 100 de ani — acum oamenii de știință de la Mülheim au descoperit o alternativă mai sigură. Grupul Ritter al Max Planck Institut für Kohlenforschung din Mülheim/Ruhr a publicat o lucrare, intitulată „Reducerea nitraților permite o chimie mai sigură a arildiazoniului”, despre arildiazoniu în știință.

Explozii și otrăvire. Răni grave și chiar decese. În istoria industriei chimice au existat accidente repetate, uneori fatale, cauzate adesea de substanțe chimice periculoase și explozive care sunt necesare pentru anumite reacții.

Sărurile de arildiazoniu, care sunt folosite de 140 de ani, sunt astfel de chimicale. Sunt foarte reactivi și, prin urmare, extrem de utili pentru producerea altor compuși - coloranți, de exemplu. Cu toate acestea, reactivitatea ridicată înseamnă că sărurile izolate de arildiazoniu nu sunt foarte stabile și, prin urmare, pot reacționa neintenționat și uneori exploziv.

La 23 decembrie 1969, a avut loc o explozie deosebit de gravă cu aceste substanțe chimice la Ciba AG din Basel. . O clădire a fost distrusă și bucăți grele din reactor au zburat prin aer. Trei lucrători și-au pierdut viața, iar 31 au fost grav răniți. În ciuda unor astfel de rapoarte îngrozitoare, lucrările continuă cu sărurile de arildiazoniu.

O echipă condusă de prof. dr. Tobias Ritter, director la Institutul Max Planck pentru Kohlenforschung, a reușit acum să facă chimia riscantă cu sărurile de arildiazoniu în mod semnificativ mai sigur. Protocolul de la Mülheim nu numai că face ca utilizarea acestor compuși să fie mai puțin periculoasă, dar, de asemenea, poate deschide oportunități pentru dezvoltarea de noi reacții.

„În mod normal, utilizarea sărurilor de diazoniu are loc în doi pași: tu mai întâi. izolăm sau acumulăm sarea de diazoniu, care este periculoasă, apoi o transformăm în produsul dorit într-o a doua etapă. În proiectul nostru, combinăm cele două etape de sinteză și mergem la produsul dorit fără a acumula sarea de diazoniu, ceea ce reduce semnificativ. riscul unei explozii”, explică Tim Schulte, doctorand din grupul lui Tobias Ritter.

În mod tradițional, sărurile de arildiazoniu sunt sintetizate din aniline cu acid azotat sau cu compuși de nitriți, reacție care a cunoscut puține inovații peste anii. Reacția trebuie efectuată la temperaturi scăzute (sub 5°C) deoarece sărurile de arildiazoniu sunt instabile la temperaturi mai ridicate. Cu toate acestea, Javier Mateos, cercetător postdoctoral în grup, și Schulte au descoperit o nouă metodă care permite prezența diferiților nucleofili în amestecul de reacție.

Noua strategie se bazează pe utilizarea unui proces natural. , reducerea nitraților, care se realizează în plante. Cercetătorii au reușit să imite procesul natural într-o eprubetă și să îl combine cu chimia arildiazoniului pentru a dezvolta o metodă de sinteză mai sigură. În acest fel, limitările menționate mai sus asociate cu metodele tradiționale, cum ar fi sensibilitatea la temperatură și nevoia de acizi puternici, pot fi evitate.

Deoarece cercetătorii combină mai mulți pași în noul lor protocol, concentrații mari ale substanței periculoase nu apar în primul rând. Și asta nu este tot ce au descoperit oamenii de știință de la Mülheim.

„Pentru metoda noastră de sinteză, folosim substanțe chimice care sunt folosite în cantități mari în industria îngrășămintelor și a combustibililor și, prin urmare, sunt ieftine”, spune Schulte. Acest lucru ar putea face calea de sinteză extrem de interesantă pentru companiile din industria chimică, deoarece înseamnă costuri de producție mai mici.

„Soluția problemei ar fi putut fi găsită de fapt acum 100 de ani, dar reacția așa cum a făcut-o acum. descoperit, probabil că nu ar fi fost planificat în același mod”, spune Tobias Ritter.

„Combinația de substanțe chimice care în cele din urmă produce rezultate bune a fost descoperită întâmplător în timp ce lucram la un alt proiect”, dezvăluie Mateos. Deși reactivii utilizați sunt cunoscuți de mult timp, potențialul lor pentru chimia diazoniului a fost pur și simplu trecut cu vederea până acum.

Noua metodă este, de asemenea, interesantă din punct de vedere științific, deoarece acum pot fi urmate noi abordări chimice, ceea ce nu ar fi să fie ușor posibil cu metoda clasică datorită riscului mare de explozie și instabilitate a conexiunilor.

(Fluierul)