Conocido por su sobresaliente versatilidad, las aminas primarias derivados del amoníaco son compuestos industrialmente importantes utilizados en la preparación de una amplia gama de colorantes, detergentes y medicamentos. Aunque se han hecho muchos intentos para mejorar su síntesis utilizando catalizadores que contienen níquel, paladioy platino, por ejemplo, pocos han logrado reducir la formación de aminas secundarias y terciarias y otros subproductos no deseados.
Ahora, los investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio Tokyo Tech han desarrollado un catalizador altamente selectivo que consiste en nanopartículas de rutenio soportadas en pentóxido de niobio Ru / Nb 2 O 5 .En un estudio publicado en el Revista de la Sociedad Americana de Química , el equipo demostró que Ru / Nb 2 O 5 es capaz de producir aminas primarias a partir de compuestos de carbonilo con amoníaco NH3 y dihidrógeno H2, con una formación insignificante de subproductos.
El estudio comparó la medida en que diferentes catalizadores podrían convertir furfural en furfurilamina en un proceso conocido como aminación reductora1. Esta reacción es uno de los métodos más útiles para producir aminas primarias a escala industrial. Ru / Nb 2 O 5 el catalizador superó a todos los demás tipos probados; notablemente, se logró un rendimiento del 99% cuando se usó amoníaco en exceso.
Incluso después de tres reciclados, el Ru / Nb 2 O 5 el catalizador logró resultados consistentes, con rendimientos consecutivos de más del 90%. Se cree que la eficiencia catalítica superior se debe a las débiles propiedades de donación de electrones del rutenio en el Nb 2 O 5 superficie
Michikazu Hara del Laboratorio de Materiales y Estructuras de Tokyo Tech y sus compañeros de trabajo luego exploraron qué tan efectivamente el nuevo catalizador podría descomponer la biomasa en forma de glucosa en 2,5-bis aminometil furano, un monómero de aramidaLos experimentos previos que usaron un catalizador a base de níquel condujeron a un rendimiento de alrededor del 50% a partir de materia prima derivada de glucosa 5-hidroximetilfurfural. El nuevo catalizador utilizado en combinación con el denominado complejo de rutenio-xantfos produjo un rendimiento del 93%Con poco o ningún subproducto observado, Ru / Nb 2 O 5 representa un avance importante en la producción limpia a gran escala de materiales derivados de la biomasa.
Otros estudios para ampliar estos hallazgos iniciales ya están en marcha. Al ampliar los límites del diseño de materiales, los investigadores dicen que Ru / Nb 2 O 5 puede acelerar la producción de plásticos ecológicos, caucho y fibras de aramida resistentes al calor2. En el futuro, Ru / Nb 2 O 5 el catalizador también puede afectar el desarrollo de nuevos medicamentos contra el cáncer, antibacterianos, pesticidas, agroquímicos, fertilizantes, bioaceites y biocombustibles.
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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