Page 17 - LabMedya - 86

KIMYA 17

Bu buluş, geleneksel Haber-Bosch sürecinin enerji yoğun
adımlarını atlayarak, hafif koşullar altında hem nitrojen
hem de karbon kaynaklarını etkinleştirmek için titanyum
KİMYASAL polihidritleri kullanıyor. Bu yenilikçi yaklaşım, polimer ve
ilaç üretimini önemli ölçüde artırabilir.

SENTEZDE YENİ HAVA ILE KIMYASAL SENTEZDE DEVRIM
RIKEN’deki kimyagerler, çevremizdeki havada serbestçe
BİR ÇAĞ: HAVAYI bulunan bir molekül olan dinitrojen (N2) kullanılarak kritik
bir kimyasal bağın kurulabileceğini gösterdiler. Bu buluş,
polimerler ve ilaçlar gibi endüstriyel açıdan önemli bile-
DÖNÜŞTÜREN şiklerin sentezini çok daha enerji verimli hale getirebilir.
Dinitrojen her yerdedir ve soluduğumuz havanın yaklaşık
%80’ini oluşturur. Ancak dinitrojenin yüksek bulunabilir-
TEKNOLOJİ liğine rağmen, onu doğrudan kimyasal reaksiyonlarda
kullanmak zordur. Bunun nedeni, molekülün güçlü üçlü
bağının koparılması gerekmesidir.

GELENEKSEL SENTEZ YÖNTEMLERINDEKI ZORLUKLAR
İlaç ve polimer yapımında kullanılan alkil aminlerin sen-
tezi gibi uygulamalar için dinitrojen, Haber-Bosch süreci
adı verilen ek bir adımda amonyak üretmek üzere önce
ikiye ayrılır. Kolayca erişilebilen alken bileşeninin de bir
alkol veya karboksilik aside dönüştürülerek önceden
aktive edilmesi gerekir. Bu ekstra adımlar sürece zaman
ve verimsizlik katar.

Başka bir dezavantajları daha var. RIKEN Sürdürülebilir
Kaynak Bilimi Merkezi’nden Takanori Shima, “Bu nitrojen
ve karbon kaynaklarının sentezlenmesi de çok fazla
enerji tüketiyor” diyor.
TITANYUM POLIHIDRITLER ILE BIR ATILIM

Araştırmacılar bu yaklaşıma daha iyi alternatifler arıyor.
“Alkil aminleri hafif koşullar altında sentezlemek için doğ-
rudan dinitrojen ve alkenleri kullanmak daha iyi olurdu”
diye ekliyor. “Ancak böyle bir reaksiyon bilinmiyordu ve
oldukça zorlayıcı olması bekleniyordu.”

Daha önce Shima ve çalışma arkadaşları, hidrojen
atomlarıyla köprülenmiş titanyum atomlarının kimya-
sal kompleksleri olan titanyum polihidritleri kullanarak
bu zorlukların üstesinden gelmenin bir yolunu keşfet-
mişlerdi.

Shima, “Titanyum polihidrürün dinitrojen ve benzen
gibi kararlı küçük moleküllere karşı son derece yüksek
reaktivite sergilediğini gördük” diyor.
VERIMLI SENTEZ IÇIN YENI BIR YOL

Şimdi Shima ve ekibi, titanyum polihidrür içindeki çoklu
titanyum-hidrür birimlerinin, dinitrojen ve alkenlerden
alkil aminler üretmek için işbirliği içinde çalışabilece-
ğini gösterdi. Shima şöyle diyor: “Alkenleri titanyum
polihidrit ile reaksiyona soktuğumuzda, alkenler aktive
oldu; ancak reaksiyondan sonra geriye birçok titanyum
hidrit birimi kaldı.”
Ekip daha sonra dinitrojen eklediğinde, serbest ti-
tanyum-hidrit birimleri dinitrojen molekülünü işbirliği
içinde parçaladı ve ardından aktive edilmiş karbon ve
nitrojen türlerini yeni bir nitrojen-karbon bağı yoluyla
bir araya getirerek alkil amini üretti. Hesaplamalı bir
analiz, reaksiyonun anahtarının, her iki substratı da
aktive ettikten sonra, titanyum polihidrit çerçevede
seçici olarak azot-karbon bağlarının oluşması olduğu-
nu ortaya koydu. Bunun nedeni, azot-karbon bağlarının
oluşumunun, azot-hidrojen veya karbon-hidrojen bağı
oluşumları gibi diğer olası yollardan çok daha enerjik
olarak elverişli olmasıdır.
Shima ve ekibi şimdi bu dönüşümü katalitik bir sürece
Uzayda, astronotların dönüştürmenin yollarını araştırıyor.
vücudundak hücreler kansere
ve hastalık yapıcı etkenlere
EC 160 Karbond oks t İnkübatörü nasıl cevap ver yor? Kaynak: https://scitechdaily.com - bizsiziz.com