Каталитические процессы обычно проводят в гомогенной фазе с использованием безводных органических растворителей (например,.грамм. галогенированные растворители, толуол и т. д.), которые очень токсичны и их трудно устранить. Разработка экологически чистых и эффективных каталитических систем продолжает оставаться серьезной проблемой, и исследователи и промышленность объединяются для разработки новых решений, которые сделают каталитические реакции и катализаторы не только более экологически безопасными, но и более эффективными и рентабельными (i.е. перерабатываемый).
Растущий спрос на устойчивый катализ в последнее десятилетие привел к плодотворному исследованию зеленой химии, при этом ученые исследуют различные аспекты прикладного катализа.
Фактически, «Двенадцать принципов зеленой химии» решают многочисленные проблемы, такие как использование токсичных растворителей, дорогих реагентов и катализаторов, количество химических стадий и условия их реакции, а также атомная экономия этих синтетических протоколов. Чтобы сделать этот процесс экологичным и устойчивым, можно использовать самые разные подходы. Прежде всего, предотвращение или сведение к минимуму использования органических растворителей – это способ принять – этого можно достичь либо путем замены опасных растворителей на те, которые обладают превосходными экологическими характеристиками для здоровья и безопасности, либо, что еще лучше, с использованием процессов без растворителей.
Другой важный подход касается разработки катализаторов, которые можно было бы многократно перерабатывать и повторно использовать с минимальными усилиями.
Этот аспект, принимая во внимание осуществимость процесса в промышленном применении, может иметь особое значение, поскольку слишком часто катализаторы дороги и, следовательно, существует значительное давление, направленное на снижение затрат за счет возможности повторного использования. Теперь исследователи из Мумбаи разработали недорогую и полностью экологичную процедуру, которая позволяет каталитическое ацетилирование фенолов и спиртов в условиях отсутствия растворителей.
В статье: «Катализируемое Amberlyst-15 ацетилирование фенолов и спиртов в условиях отсутствия растворителей», опубликованной недавно в журнале Recyclable Catalysis с открытым доступом, изданном Versita, Prof. Манодж Панде и проф.
Шринивас Д. Самант из Института химической технологии Университета в Мумбаи, Индия, предлагает новый и очень устойчивый метод ацилирования фенолов и спиртов. Они обнаружили, что Amberlyst-15 является активным катализатором ацилирования фенолов и спиртов с помощью уксусного ангидрида в качестве ацилирующего агента при комнатной температуре в гетерогенных условиях.
Ученые подтвердили, что применение этого катализатора позволяет проводить мягкие и высокоселективные преобразования и синтез простым и экологически чистым способом. Не менее важно упомянуть тот факт, что катализаторы могут быть извлечены фильтрацией и переработаны несколько раз без потери активности и селективности.
Панде и Симант разработали мягкий, эффективный и простой метод ацетилирования фенолов и спиртов с использованием уксусного ангидрида в качестве ацилирующего агента в присутствии каталитического количества амберлист-15. Процедура ацетилирования была распространена на множество фенолов и спиртов для получения соответствующих ацетатов с выходами от хороших до отличных.
Они также проверили возможность повторного использования Amberlyst-15 в реакции п-бромфенола с уксусным ангидридом: катализатор работал превосходно – демонстрируя отличный потенциал для устойчивости – его можно было повторно использовать в течение четырех циклов без снижения его активности, что давало почти количественный выход. в 4-бромфенилацетате за 20 мин. при комнатной температуре.
Недорогой материал, Амберлист-15 обладает уникальными свойствами, такими как экологическая совместимость, нетоксичность, возможность повторного использования, некоррозионность, химическая и физическая стабильность, что позволяет использовать его в различных синтетических материалах.
Он также является одним из самых стойких катализаторов и может использоваться в течение длительного периода.
Этот рентабельный процесс оказывается несложным, работоспособным и дает минимальные отходы. Учитывая желаемую возможность повторного использования катализатора, этот метод является хорошим предзнаменованием, поскольку он потенциально может быть расширен для промышленных целей. Обычно химики-органики проводят ацилирование спиртов хлорангидридами в присутствии Et3N или пиридина.
В отличие от текущих методологий, добавки не требуются, что, безусловно, дает значительные экономические и экологические преимущества.