Вчені розробили новий метод розщеплення води

Водень розглядається як джерело енергії майбутнього — принаймні, якщо його вироблятимуть екологічно безпечним способом. Водень також може бути важливим для виробництва активних інгредієнтів та інших важливих речовин. Щоб отримати водень, воду (H₂O) можна перетворити на газоподібний водень (H₂) за допомогою ряду хімічних процесів. Однак, оскільки молекули води дуже стабільні, розщеплення їх на водень і кисень становить велику проблему для хіміків. Щоб це взагалі вдалося, воду спочатку потрібно активувати за допомогою каталізатора; тоді реагує легше.

Команда дослідників під керівництвом професора Армідо Штудера з Інституту органічної хімії Мюнстерського університету (Німеччина) розробила фотокаталітичний процес, у якому вода в м’яких умовах реакції активується через триарилфосфіни, а не, як у більшості інших процесів. —через комплекси перехідних металів.

Ця стратегія, яка зараз опублікована в Nature, відкриє нові двері в дуже активній галузі досліджень, пов’язаних з радикальною хімією, каже команда. Радикали, як правило, є високоактивними проміжними продуктами. Команда використовує спеціальний проміжний продукт — катіон-радикал фосфін-вода — як активовану воду, з якої атоми водню з H₂O можуть бути легко відщеплені та перенесені на інший субстрат. Реакцією керує світлова енергія.

«Наша система, — говорить професор Штудер, — пропонує ідеальну платформу для дослідження недосліджених хімічних процесів, які використовують атом водню як реагент у синтезі».

Доктор Крістіан Мюк-Ліхтенфельд, який проаналізував комплекси активованої води за допомогою теоретичних методів, каже: «Воднево-кисневий зв’язок у цьому проміжному продукті є надзвичайно слабким, що робить можливим перенесення атома водню до різних сполук».

Доктор Jingjing Zhang, який проводив експериментальні роботи, додає: «Атоми водню активованої води можуть бути переведені в алкени та арени в дуже м’яких умовах, у так званих реакціях гідрування». Реакції гідрування надзвичайно важливі у фармацевтичних дослідженнях, в агрохімічній промисловості та матеріалознавстві. Джерело