120 عامًا من التفاعل انقلب رأساً على عقب بطريقة صديقة للبيئة تعتمد على العجينة – ScienceDaily

يمكن لطريقة جديدة لإنشاء واحدة من أكثر فئات المركبات استخدامًا في الكيمياء أن تحدث ثورة في العمليات الصناعية ، مما يجعلها أرخص وأبسط وأكثر ملاءمة للبيئة.

طورت مجموعة من الباحثين بقيادة علماء في جامعة هوكايدو طريقة أبسط وأكثر اخضرارًا لإنتاج كواشف Grignard – أحد أهم أنواع الكواشف المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية – والتي تقلل بشكل كبير من استخدام المواد العضوية الخطرة. المذيبات ويمكن أن يؤدي إلى انخفاض تكاليف الإنتاج. تم الإبلاغ عن هذه العملية الجديدة في اتصالات الطبيعة.

تعد كواشف Grignard مكونًا أساسيًا في طريقة شائعة لتكوين روابط كربون-كربون ، وهي اللبنات الأساسية للجزيئات العضوية. تم اكتشاف هذه الكواشف قبل 120 عامًا ، ولكن نظرًا لعدم استقرارها ، لا تزال طريقة الإنتاج التقليدية المستخدمة حتى اليوم تتم في المذيبات العضوية السامة وبدون التعرض للرطوبة والأكسجين. ينتج عن هذا عملية معقدة وحساسة ومكلفة تنتج نفايات خطرة بيئيًا.

تجنب الباحثون هذه المشكلات عن طريق تقليل كمية المذيب العضوي المستخدم واستخدام تقنية ميكانيكية كيميائية تسمى الطحن بالكرات لإنتاج كواشف Grignard. تم تحميل المواد المتفاعلة ، معدن المغنيسيوم والهاليدات العضوية ، في غرفة معدنية جنبًا إلى جنب مع كرة من الصلب غير القابل للصدأ. في خطوة رئيسية ، تمت إضافة كمية صغيرة من المذيب العضوي – حوالي عُشر الكمية المستخدمة في الطرق التقليدية – إلى المواد المتفاعلة الصلبة. تم بعد ذلك تدوير الحجرة لمدة ساعة واحدة ، مما تسبب في انقلاب الكرة وانتقالها إلى المواد المتفاعلة ذات الحالة الصلبة ، مما يساعدها على الاختلاط جيدًا والتفاعل ، وتشكيل كاشف غرينيارد يشبه العجينة.

حتى أن الباحثين نجحوا في إنشاء كواشف Grignard جديدة باستخدام الهاليدات العضوية التي لديها قابلية ضعيفة للذوبان في المذيبات العضوية ، والتي لا يمكن صنعها بالطريقة التقليدية. سمح تجنب الاستخدام المكثف للمذيبات العضوية للباحثين بالتغلب على مشاكل الذوبان ، مما يفتح عالمًا من التفاعلات الجديدة مع كواشف Grignard المحضرة من مركبات غير قابلة للذوبان. كما أنه يؤدي إلى انخفاض كبير في النفايات الخطرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يصعب على الماء أو الأكسجين التأثير على كواشف Grignard عند استخدام مذيب عضوي أقل. هذا يعني أن إزالة الماء والأكسجين من الهواء المحيط غير مطلوب ، مما يجعل العملية أسهل في الأداء وأقل تكلفة. بالنظر إلى الفوائد الاقتصادية والبيئية المحتملة ، يمكن أن يكون لهذا الاكتشاف تأثير كبير على الصناعات الكيميائية.

علق الأستاذ المساعد كوجي كوبوتا قائلاً: “مع تزايد الحاجة إلى معالجة المخاوف البيئية وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، من المهم تطوير تفاعلات كيميائية لا تتطلب مذيبات عضوية”. “يمكن القول إن كواشف Grignard هي الكواشف الأكثر شهرة وشائعة الاستخدام في الصناعة ، ولذا فإن عملنا يمكن أن يغير بشكل جذري الطريقة التي يتم بها إنتاج عدد كبير من المواد الكيميائية على نطاق واسع ، مما يؤدي إلى تقليل التأثير على البيئة بشكل كبير.”

مصدر القصة:

المواد المقدمة من جامعة هوكايدو. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *