Открытие может привести к более безопасному и дешевому производству аминоборанов.

П.В. Рамачандран, профессор органической химии на кафедре химии, и аспирант Амея С. Кулкарни открыли способ производства аминоборанов на открытом воздухе с использованием более дешевых и более распространенных химикатов, которые ранее не использовались.

В результате может быть получен более безопасный, дешевый и распространенный состав, в том числе ранее не производимый, который имеет множество применений.Процесс и одно из их приложений в органической химии подробно описано в отдельных статьях Рамачандрана, появившихся в недавнем выпуске Chemical Communications.Диборан — пирофорный газ, который используется редко из-за его токсичности и безопасности.

Амины, с другой стороны, представляют собой соединения, состоящие из атома азота, сказал Рамачандран. Когда амины объединяются с бораном, в результате получаются нетоксичные, устойчивые к воздуху и влаге аминобораны.«Аминобораны давно ценились за их потенциал для хранения водорода», — сказал он.

Согласно отчету Министерства энергетики США за 2006 год, амино-борановые комплексы имеют большой потенциал в качестве компонента источников топлива из-за высокого содержания в них водорода. Водород можно использовать в топливных элементах для питания электромобилей и других электронных устройств, а также для приведения в движение космических аппаратов.Производство аминоборанов обычными методами имеет несколько проблем с безопасностью."Диметилсульфид борана, один из реагентов, использовавшихся в процессе до сих пор, если открыть его для воздуха, вступает в реакцию с влагой в воздухе, выделяя водород, легковоспламеняющийся газ, который может загореться; поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. . Из-за химических веществ и процессов, задействованных в реакции, только хорошо обученные люди могли провести реакцию.

Мы сделали эту реакцию более доступной ».Новый метод производства соединения удаляет многие опасные формы борана и заменяет их борогидридом натрия и бикарбонатом натрия (или пищевой содой), которые менее опасны. Это позволяет использовать воду в качестве реагента, а это означает, что процесс можно проводить на открытом воздухе, сказал Рамачандран.«Этот процесс также приводит к производству большего количества аминоборанов», — сказал он.

Поскольку продукт более доступен, он должен значительно снизить стоимость.«Новый процесс может также привести к производству других типов аминоборанов, некоторые из которых вообще не исследовались, поскольку эти материалы не были доступны в прошлом», — сказал он. «Так что это действительно дело воображения химика».Лекарства, батареи и ракетное топливо — это лишь некоторые из возможных применений.В сопроводительной рукописи, опубликованной группой Рамачандрана, описано применение простейшего из аминоборанов, аммиачного борана, для гидроборирования.

Это основано на основополагающей работе по гидроборированию, впервые отмеченной покойным лауреатом Нобелевской премии Purdue Гербертом С. Брауном, которая принесла Брауну Нобелевскую премию по химии в 1979 году. Рамачандран работал с Брауном много лет.Гидроборирование относится к присоединению связи водород-бор к связям на основе углерода.

«Гидроборирование дало химикам-органикам методику создания миллионов соединений, которые было бы труднее получить другим способом», — сказал Рамачандран. Несмотря на широкое распространение, в гидроборировании используются пирофорные, чувствительные к влаге реагенты, представляющие угрозу безопасности. Текущая работа Purdue описывает первый протокол гидроборирования на открытом воздухе с использованием устойчивых к воздуху и влажности реагентов. «Мы считаем, что возможность проводить гидроборирование без необходимости в инертных условиях будет иметь огромное значение для промышленности и химического образования», — сказал Рамачандран.

Рамачандран имеет предварительные патенты, зарегистрированные через Управление коммерциализации технологий Исследовательского фонда Purdue, и технология доступна для лицензирования.

Портал обо всем