Исследователи предложили новый метод синтеза внутренних алкенов — компонентов ароматизаторов, пищевых добавок и лекарств. Раньше эту реакцию проводили с помощью дорогостоящих катализаторов на основе тяжелых металлов, но ученые нашли им дешевую и экологичную замену — комплекс из кальция и натрия, то есть металлов, присутствующих в человеческом организме. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Chemical Science.

Исследователи из Института металлоорганической химии имени Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород) разработали эффективный метод изомеризации алкенов с использованием дешевых и нетоксичных металлов — кальция и натрия. В основе предложенного катализатора лежит комплекс, в котором ионы кальция и натрия окружены тремя специально сконструированными органическими остатками (лигандами). Ключевая особенность новой системы — присутствие в составе катализатора двух биогенных, то есть необходимых для живых организмов, металлов и их совместное действие в ходе реакции.

Предложенный комплекс может стать дешевой и экологичной альтернативой катализаторам на основе тяжелых металлов для эффективной и избирательной изомеризации широкого круга алкенов в мягких условиях.

«В дальнейшем мы планируем расширить область применения полученного катализатора на миграцию двойных связей в эфирах и азотсодержащих молекулах с непредельными остатками. Эти соединения широко используются в медицинской химии (например, для разработки противогрибковых препаратов), а также для защиты металлов от коррозии в нефтегазовой промышленности. Кроме того, мы хотим исследовать каскадные превращения, в которых изомеризация сочетается с последующим присоединением дополнительных фрагментов к молекуле, что позволит проводить многостадийные синтезы в одном реакторе без образования побочных продуктов со 100% экономией атомов. Параллельно мы ведем работы по синтезу аналогичных катализаторов на основе различных комбинаций металлов с целью найти наиболее активные и избирательные “ускорители” для новых превращений», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Александр Селихов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории металлокомплексного катализа ИМХ РАН.

Ранее этот же коллектив впервые получил и охарактеризовал стабильные комплексы лития с алкенами и циклогексаном — соединения, существование которых долгое время ставилось под сомнение. Это фундаментальное открытие пересмотрело устоявшиеся представления о химии щелочных металлов и создало теоретическую основу для проектирования новых катализаторов для активации простейших углеводородов.