Hrvatski znanstvenici otkrili superbazu za katalizatore primjenjivu pri proizvodnji nafte

Foto: Hina

ZNANSTVENICI Grupe za kvantnu organsku kemiju Instituta Ruđera Boškovića (IRB) - dr. Ines Despotović i dr. Robert Vianello otkrili su potpuno nove i dosad neistražene klase organskih superbaza koje se temelje na protoniranju kisikovog atoma u N-oksidima koje će otvoriti sasvim novi pravac u razvoju katalizatora u organskoj kemiji, a moguća je i njihova primjena u cijelom nizu industrijskih procesa, među ostalim, od proizvodnje nafte i naftnih derivata, farmaceutskoj industriji i nanotehnologiji.

Primjena izuzetno jakih organskih superbaza u industrijskim procesima sigurnija je, djelotvornija i prihvatljivija za okoliš, a razvoj novih i sve snažnijih organskih superbaza pridonosi svim granama kemijske industrije te je od izuzetne znanstvene i praktične važnosti iz jednostavnog razloga što superbaze predstavljaju nezamjenjive katalizatore u mnogim kemijskim pretvorbama, a u većini takvih reakcija, što je neki spoj jača baza to je ujedno i učinkovitiji katalizator, ističe IRB u priopćenju o tome otkriću objavljenome u utorak.

Objašnjava se da su do novih spoznaja o bazičnosti organskih molekula, odnosno njihovoj sposobnosti primanja protona, znanstvenici došli vrlo točnim računskim metodama kojima su predvidjeli postojanje nove klase vrlo jakih organskih superbaza baziranih na N-oksidima. O važnosti i primjenjivosti ovih rezultata govori i činjenica da su objavljeni u jednom od najprestižnijih časopisa za kemiju "Chemical Communication" koji objavljuje radove od širokog interesa za sva područja kemije.

Nezamjenjivi katalizatori

Budući da su procesi prihvaćanja i otpuštanja protona najelementarnije kemijske reakcije, a često predstavljaju i početni korak mnogih organskih i biokemijskih transformacija, za kemiju je izuzetno važno razumijevanje reakcija prijenosa protona. S druge pak strane, dodaje se, razvoj novih i sve snažnijih organskih superbaza, spojeva koji se često nazivaju protonskim spužvama zbog njihove sposobnosti 'upijanja' protona, pridonosi svim granama kemijske industrije jer su superbaze važni i nezamjenjivi katalizatore u mnogim kemijskim pretvorbama te potiču kemijske transformacije bez neželjenih popratnih reakcija i suvišnih tvari.

Kako se navodi, većina superbaza koje danas poznajemo relativno je nestabilna i uskoga područja primjene, a često i nedovoljno jaka. Također, postupak dobivanja superbaza često je složen i skup, a konačni proizvod je izuzetno toksičan i slabo topljiv u nepolarnim otapalima koja se koriste u organskoj sintezi te je zato veliki izazov moderne organske kemije pronaći nove, učinkovitije i ekološki prihvatljivije superbaze, što je pak, ističe se, uspjelo 'Ruđerovim' znanstvenicima.

Otvaranje novog pravca

Spomenuti rezultati važni su i zato što prvi put ukazuju na vrlo visoku bazičnost kisikovih spojeva, koja nadmašuje bazičnost gotovo svih do sada poznatih i priređenih organskih superbaza koje su u velikoj većini bazirane na protoniranju dušikovog atoma, a zbog sve većeg interesa akademske i gospodarske zajednice za visoko bazičnim sustavima te povezanim bazičnim katalizatorima i metalnim ligandima, rezultati predstavljeni u ovom radu otvorit će novi pravac istraživanja u tim područjima i usmjeriti pažnju prema upotrebi N-oksida u dizajnu naprednih organskih materijala.

Navode se i riječi dr. Vianella, kako bi organske baze bile pogodne za tzv. zelenu kemiju koja osmišljava, sintetizira i primjenjuje kemijske produkte i procese neškodljive za okoliš, te na taj način sprječava nastajanje onečišćenja i čuva prirodu.