Фото iStock
Ученые из Института органической химии РАН, Московского физтеха и Института элементоорганических соединений РАН синтезировали новые химические соединения со структурой короны, которые могут ускорять нефтепереработку. Раньше получение таких соединений считали невозможным.
Новые соединения относятся к органическим краун-соединениям (от англ. сrown — корона). Из-за структуры они действительно похожи на корону, украшенную драгоценными камнями-атомами. Краун-соединения включают циклы — связанные атомы, образующие кольцо, — в которых содержится более 11 атомов, причем минимум четыре из них не являются углеродом или водородом и связаны между собой этиленовыми мостиками (-СН2-СН2). Такие соединения открыли в 1960-е, что послужило толчком к зарождению супрамолекулярной химии — науки, изучающей объединения двух и более простых молекул, удерживаемых вместе межмолекулярными взаимодействиями. Однако до недавних пор открытий в этой области химии не было.
Специалисты синтезировали краун-гидроксиламины — соединения, циклы которых, кроме углерода, содержат азот и кислород, причем атомы азота находятся в составе кольца, а связанные с ними атомы кислорода — снаружи кольца. Ранее возможность существования краун-гидроксиламинов ставилась под сомнение из-за потенциальной неустойчивости их структур.
Ученые доказали, что соединения устойчивы при комнатной температуре и атмосферном давлении. В компании переходных металлов они становятся еще стабильнее и могут активировать содержащийся в воздухе кислород, что ускоряет окисление. Например, за счет медного комплекса краун-гидроксиламина окислительные реакции, которые применяют для очистки сжиженного природного газа и керосина от серы, можно ускорить в 3–5 раз.
Специалисты надеются, что на основе полученных ими соединений можно будет создать новые катализаторы, которые позволят избирательно окислять органику. Это поможет повысить эффективность процессов нефтепереработки.