Revolučná metóda v Münsteri: Trvalo udržateľná premena prírodných látok!

Revolučná metóda v Münsteri: Trvalo udržateľná premena prírodných látok!

Vedci z univerzity v Münsteri vyvinuli inovatívnu metódu hydroamidácie dvojitých väzieb, ktorá otvára sľubné perspektívy pre rôzne priemyselné odvetvia. Dôraz je kladený na konverziu aromadendronov, látky z zimolezu japonského (Lonicera japonica), pomocou nového amidačného činidla. Táto nová metóda syntézy prevádza dvojité väzby uhlík-uhlík na jednoduché väzby uhlík-uhlík, kde môže byť naviazaný atóm dusíka. nahlas uni-muenster.de Táto technológia ponúka množstvo výhod, ktoré sú ekologické aj ekonomické.

Jednou z centrálnych inovácií sú použité katalyzátory na báze železa. Tie sú nielen cenovo výhodné, ale aj ekologické. Samotné atómy dusíka predstavujú dôležité stavebné kamene pre mnohé chemické štruktúry – od medicíny cez poľnohospodárstvo až po vedu o materiáloch. Napriek environmentálnej bezpečnosti alkénhydroamidácie sa táto metóda zriedka používa kvôli nedostatku spoľahlivých postupov. Nová radikálová hydroamidačná reakcia katalyzovaná železom však môže účinne integrovať amidy do organických molekúl.

Rozmanitosť aplikácie metódy

Novo vyvinutá metóda má široké uplatnenie najmä v oblasti komplexných prírodných látok ako sú terpény. Nové amidačné činidlo umožňuje prenos kyánamidovej skupiny na chemické zlúčeniny. Je zaujímavé, že toto činidlo sa môže vyrábať vo väčšom meradle, čo ho robí mimoriadne atraktívnym pre priemyselné aplikácie. Tento objav má potenciál výrazne zmeniť chemickú syntézu.

Výskumníci ďalej uvádzajú, že funkčnú skupinu obsahujúcu kyánamid, ktorú možno zaviesť pomocou novej metódy, možno ľahko previesť na iné užitočné skupiny. Toto rozširuje arzenál metód na začlenenie dusíka a predstavuje významný pokrok smerom k efektívnejším a udržateľnejším chemickým procesom. Výsledky tohto rozsiahleho výskumu boli nedávno publikované v časopise „Nature Synthesis“.

Cyklus dusíka a jeho význam

Dusík, ktorý je pre novú metódu životne dôležitý, tiež zohráva ústrednú úlohu v prírodných procesoch. Rastliny uprednostňujú absorbovanie dusičnanov, ktorý sa pri nitrifikácii premieňa z amónnych iónov (NH4+) niektorými baktériami, nitrifikátormi. K tejto premene dochádza za aeróbnych podmienok, čo znamená, že k nej dochádza vo vodách a pôdach bohatých na kyslík. Reakčná rovnica na to je: NH4+ → NO2– → NO3–. Ide o kľúčový prvok kolobehu dusíka, ktorý je kľúčový pre rast rastlín a teda aj pre celý potravinový reťazec, ako napr. studyflix.de vysvetlil.

Po nitrifikácii majú rastliny možnosť využiť dusičnany na výrobu bielkovín a iných cenných zlúčenín. Cyklus dusíka môže pokračovať v dvoch variantoch: vnútorný a vonkajší cyklus. Vnútorný cyklus sa uzatvára rýchlejšie a zahŕňa amonifikáciu ako ďalší krok. Tieto procesy zdôrazňujú zásadnú úlohu, ktorú hrá dusík v prírode a chémii pre syntetické aplikácie a biologické systémy.