Испанские химики с помощью света и железа превратили метан в лекарство
А в чем тренд?
Природный газ, основными компонентами которого являются метан, этан и пропан, относится к числу наиболее распространенных энергетических ресурсов. Сейчас его главное применение — сжигание для выработки тепла и электричества. Однако ученые и промышленники давно ищут более эффективные способы использования углеводородов, например их прямое преобразование в химические продукты без стадии сжигания.
Химики из Центра исследований биологической химии (CiQUS) при Университете Сантьяго-де-Компостела в Испании нашли способ превращать метан и другие компоненты природного газа в универсальные химические «строительные блоки» для синтеза сложных веществ.
Разработка позволит создавать из газа другие продукты, в том числе и лекарства. Команда CiQUS получила из метана готовое биоактивное соединение — димэстрол. Это нестероидный эстроген, который применяется в гормональной терапии.
Сдерживание активных радикалов
Метан и подобные ему газы чрезвычайно стабильны и с трудом поддаются химическим реакциям, это ограничивает их использование в промышленности. Но в результате испытаний исследовательская группа нашла способ «активировать» газ. Ученые использовали процесс под названием аллилирование: к молекуле метана добавляется углеводородное соединение аллил. Оно превращает пассивную молекулу в «строительный блок», из которого далее можно собирать и лекарства, и пластмассы.
Ключевым вызовом для химиков стала борьба с нежелательным хлорированием. Оно приводило к образованию примесей и снижению общей эффективности процесса. Для решения проблемы исследователи стали использовать катализатор, содержащий железо. Он помогает провести нужную реакцию, но при этом блокирует нежелательные реакции хлорирования.
На пути к экономике замкнутого цикла
Метод ценен своей экологичностью. Он основан на использовании железа — недорогого, распространенного и малотоксичного элемента, заменяющего редкие и драгоценные металлы, традиционно применяемые в каталитической химии.
Также технология не требует сложного производственного процесса. Достаточно умеренного нагрева и света от светодиодов. Благодаря этому удалось сократить энергозатраты и влияние на окружающую среду. По словам ученых, умение превращать природный газ в универсальные химические продукты открывает перед промышленностью новые возможности и позволяет постепенно отходить от традиционного нефтехимического сырья.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.