Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Ruhr-Universität Bochum đã phát triển thành công một chất xúc tác mới có thể xúc tác các phản ứng để sản xuất dược phẩm hoặc hóa chất sử dụng trong nông nghiệp. Nó có thể tạo ra các liên kết cacbon-cacbon giữa các hợp chất liti hữu cơ mà không tạo ra bất kỳ sản phẩm phụ không mong muốn nào. Các kết quả nghiên cứu đã được giáo sư Viktoria Däschlein-Gessner, trưởng nhóm nghiên cứu hóa học vô cơ II mô tả trên tạp chí Angewandte Chemie, được công bố trực tuyến vào ngày 29/7/2020.

Hợp chất không thể thiếu cho nhiều ứng dụng

Hợp chất liti hữu cơ (Organolithium), chất phản ứng có liên kết liti-cacbon, là một trong những hợp chất phản ứng mạnh nhất trong hóa học tổng hợp. Giáo sư Viktoria Däschlein-Gessner, thành viên của Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation, viết tắt là Resolv, cho biết: “Do tính chất đặc biệt của chúng, hợp chất này là hợp chất không thể thiếu trong nhiều ứng dụng, ngay cả ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên, khả năng phản ứng cao thường dẫn đến các phản ứng phụ không mong muốn khiến cho hợp chất organolithium cho đến nay chỉ được xem xét ở một mức độ hạn chế, hoặc thậm chí không hề được sử dụng đối với một số ứng dụng”.

Nhóm nghiên cứu do Viktoria Däschlein-Gessner dẫn đầu có thể khắc phục những hạn chế này với sự trợ giúp của chất xúc tác có hiệu suất cao. Chất xúc tác phosphine-palladium mới ghép đôi hai nguyên tử các bon một cách có chọn lọc - cả hai nguyên tử các bon đều ghép với các hợp chất organolithium và nhiều hợp chất có tên là aryl halogenua khác nhau. Yếu tố quyết định đó là nó đủ điều kiện hoạt động hiệu quả, ngay cả ở nhiệt độ phòng.

Có thể cho ra mắt thị trường theo đúng kế hoạch

Hoàn toàn không cần thêm phụ gia vào quá trình tổng hợp mới và có thể được sử dụng rộng rãi chất xúc tác mới này. Điều này có nghĩa là có thể tránh được các bước trung gian trong quá trình tổng hợp, do đó tạo ra ít chất thải muối kim loại hơn. Chất xúc tác đảm bảo mức độ chọn lọc cao, ngay cả khi sản phẩm được tạo ra với số lượng vài gam. Tuy nhiên, để cho phép sử dụng ở quy mô công nghiệp, bước tiếp theo cần phải tiến hành thử nghiệm với khối lượng chất lớn hơn nữa.

Khi hợp tác với ngành công nghiệp, các nhà nghiên cứu ở Bochum dự định sẽ sớm tung ra thị trường các chất xúc tác đã phát triển thành công này. Giáo sư Däschlein-Gessner cho biết: “Phạm vi nghiên cứu cụ thể của chúng không chỉ tạo thuận lợi trong các phản ứng được mô tả mà còn mang lại những cải tiến cho nhiều biến đổi khác trong hầu hết các lĩnh vực tổng hợp hóa học quy mô lớn. Ngoài việc sản xuất dược phẩm và hóa chất cho nông nghiệp, chúng bao gồm cả sản xuất nước hoa và vật liệu cho điốt phát quang hữu cơ”.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2020-08-catalyst-conversion-reactive-lithium-compounds.html, 12/8/2020