Российские химики разработали новые фотокатализаторы для создания жизненно важных лекарств

Химики МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с коллегами из Российской академии наук разработали новые фотокатализаторы для энергоэффективного никель-катализируемого синтеза ариламинов, что открывает новые возможности для создания жизненно важных фармакологических препаратов.

Ученые усовершенствовали одну из ключевых «сборочных операций» — образование связи углерод-азот (C-N) в ароматических соединениях. Этот фундаментальный шаг лежит в основе производства большинства современных лекарств. Традиционно для этого использовали катализаторы на основе палладия — дорогого и редкого металла. Однако в последнее время химиками активно исследуется принципиально иной подход: катализ комплексами никеля, образующимися непосредственно в ходе реакции под действием видимого света в присутствии фотокатализаторов — комплексов металлов платиновой группы.

Команда исследователей под руководством академика РАН Ирины Белецкой предложила новые фотокатализаторы и обнаружила, что эффективность всей системы напрямую зависит от конструкции реактора. Оказалось, что если проводить реакцию не в стандартной колбе (стационарный режим), а в проточном реакторе (где реакционная смесь в тонкой трубке непрерывно проходит через освещаемую зону), эффективность процесса многократно возрастает за счет того, что в проточном реакторе свет равномерно пронизывает смесь и поглощается эффективнее всем объемом, а не только внешним слоем жидкости, а время реакции при этом сокращается в 20 раз без увеличения мощности излучения.

Реакция идет при комнатной температуре, а главным источником энергии служит синий свет, который входит в диапазон обычного видимого света. При этом разработанный рутениевый фотокатализатор в проточном реакторе показал себя для активации никеля в реакции лучше, чем традиционный дорогой иридиевый комплекс.

Исследования проводятся при поддержке Минобрнауки России в рамках крупного научного проекта «Получение ценных средне- и малотоннажных продуктов из дешевого и доступного сырья современными каталитическими методами».