Использование углекислого газа в качестве источника углерода может быть привлекательным вариантом для сокращения потребления ископаемого сырья и повышение выбросов CO2 химической продукции. Самым большим препятствием на нашем пути является высокая стабильность молекулы СО2.
Одна из многих возможностей преодолеть это препятствие заключается в использовании очень высокой энергией молекулы вступают в реакцию с CO2. Процесс фотосинтеза в зеленых растениях содержится пример того, как это может работать. Этот процесс происходит в два этапа: реакции на свету и реакции в темноте. На свету реакции фотосинтетический аппарат растения захватывает фотоны и сохраняет их энергию в виде энергичных химических соединений,которые впоследствии используется для управления реакций в темноте, использующих CO2 в качестве источника углерода для синтеза сложных молекул сахара.
Исследователи, работающие с Масахиро Мураками в Киотском университете (Япония) использовали тот же принцип для разработки своих процессов. В этом случае, первый шаг также является реакцией обусловлен света. Действии УФ-света может преобразовывать исходный материал, α-метиламин кетон, в очень энергичную молекулу. Внутримолекулярная перегруппировка с замыканием кольца приводит к молекуле, содержащей кольцо из трех атомов углерода и одного атома азота. Этот тип кольца имеет большое напряжение и, соответственно, реактивные. Эти "легкие реакции" аналогичны "реакции в темноте".
В последующем световой самостоятельный шаг, очень энергичный соединение захватывает CO2 в присутствии основания. Это формирует циклический аминозамещенные углекислые диэфиры кислоты, которые могут быть полезны в качестве промежуточного сырья для химического синтеза. Поразительная вещь об этой схеме реакции является то, что техника очень проста. Солнечного света в пасмурные дни достаточно, чтобы шел процесс. Второй этап может быть выполнен в том же реакционном сосуде с помощью простого добавления щелочи и нагревании до 60 ° C. Выход составляет 83%. Кроме того, процесс является очень гибким, поскольку широкий спектр α-метиламин кетонов может быть использован в качестве исходных материалов.
|
