Ученые из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН совместно с коллегами выяснили, что синтезировать силиконы можно при комнатной температуре и солнечном свете с помощью катализатора на основе марганца. Предложенный подход может стать простой и доступной альтернативой дорогостоящим платиновым катализаторам, которые обычно применяются для производства силиконов. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Journal of Catalysis.
Силиконы широко используются в медицине и фармацевтике, поскольку входят в состав многих средств личной гигиены, медицинских имплантов и т.д. Получить их можно только искусственно, например, присоединив кремнийсодержащие молекулы к продуктам переработки нефти и природного газа — алкенам. Провести такую реакцию помогают катализаторы, которые являются очень дорогими, поскольку создаются на основе платины.
Авторы новой работы предложили использовать катализатор на основе более дешевого и доступного металла — марганца. Более ранние исследования показали, что соединение, содержащее марганец, атомы углерода и кислорода, позволяет проводить реакцию, необходимую для получения силиконов, но она требует освещения ультрафиолетом или нагревания до 120°С. Ученые решили проверить, возможно ли сделать так, чтобы реакция протекала при комнатной температуре и при обычном солнечном свете. Для этого они вносили в смесь различные органические добавки, и оставляли раствор оставляли под лампой белого света на 1-24 ч.
Оказалось, что производное спирта с шестью атомами фтора помогает катализатору работать при действии солнечного света и комнатной температуре. При этом эффективность превращения достигла 95%, т.е. почти все взятые в реакцию вещества превратились в искомые силиконы. Исследователи отмечают, что катализатор на основе марганца уже использовался в подобных реакциях, но его приходилось активировать или при высокой температуре, или под действием ультрафиолета. Они же добавили в реакционную смесь фторированный спирт, что обеспечило высокую эффективность превращения при комнатной температуре и под действием обычного белого света.
