Можем ли мы использовать свет, как это делает природа, для новой эры экологичной химии?

Солнечный свет превращается в энергию, когда растения преобразуют четыре фотона света. К сожалению, большинство попыток создания синтетических светопоглощающих химических веществ способны поглощать только один фотон за раз, отмечают два исследователя из Университета Мельбурна.

В исследовательской группе Polyzos в Школе химии разработан новый класс фотокатализаторов, которые, подобно растениям, могут поглощать энергию от нескольких фотонов.

Этот прорыв позволяет более эффективно использовать энергию света, приводя в действие сложные и энергоемкие химические реакции. Данная технология применена для генерации карбанионов — отрицательно заряженных атомов углерода, которые служат важнейшими строительными блоками при создании, или синтезе, углерод- и водородсодержащих химических веществ, известных как органические соединения. Карбанионы жизненно важны при производстве лекарств, полимеров и многих других важных материалов. Однако традиционные методы получения карбанионов часто требуют больших затрат энергии и опасных реагентов, а также приводят к значительному образованию химических отходов, что создает экологические и безопасные проблемы. Наш новый метод предлагает более экологичную и безопасную альтернативу, использующую видимый свет и возобновляемое сырье.

Технология использована для синтеза важных молекул лекарственных препаратов, включая антигистаминные средства, за один этап, с использованием простых, дешевых и широкодоступных "товарных" химических веществ — аминов и алкенов. И что важно, реакция хорошо масштабируется в коммерческих непрерывных реакторах, что подчеркивает ее потенциал для промышленного применения.

“Учась у тонкого мастерства фотосинтеза”, – пишут исследователи, – их группа “создает новую парадигму химического производства – парадигму, в которой солнечный свет питает устойчивые и элегантные решения для молекул, формирующих наш мир”.