Osaka University-gruppen visar en katalysator som effektivt omvandlar amider till aminer vid låg temperatur under lågt vätetryck

Aminer är livsviktiga i naturen; till exempel, aminosyror – byggstenarna i proteiner och därmed grundläggande för livet – är aminer. Många material inklusive läkemedel, färgämnen, polymerer, och lösningsmedel är aminer. Således, aminer är viktiga mål i kemisk syntes. Bildandet av aminer från amider är av stort intresse. Det finns många amider som är allmänt tillgängliga och billiga, vilket gör dem attraktiva substrat för omvandling till aminer. Dock, amider är mycket stabila, vilket gör deras omvandling till aminer svår. Typiska metoder för att omvandla amider till aminer kräver metallreagens, som genererar metallavfall, eller har dålig effektivitet.

Direkt bildning av aminer från amider genom hydrering är önskvärt eftersom vatten bör vara den enda biprodukten. Dock, hårda förhållanden krävs för denna omvandling. Utvecklingen av katalysatorer som gör att amidhydreringsreaktionen kan utföras under milda förhållanden är ett mål för många kemister eftersom det är viktigt för hållbar läkemedelsproduktion.

Forskare från Osaka University har nyligen utvecklat en ny katalysator för amidhydrering som fungerar under milda förhållanden. Denna katalysator har många fördelaktiga egenskaper, inklusive förmågan att isoleras och återanvändas, hög selektivitet, och viktigast av allt, den katalyserar amidomvandling till aminer vid bara 70 °C och ett vätetryck på 30 bar. Katalysatorn kunde också effektivt främja aminbildning vid rumstemperatur eller ett vätetryck på 1 bar, representerar det första exemplet på amidväte vid omgivningstryck eller temperatur. Teamet undersökte sedan substratets omfattning och återvinningsbarhet för katalysatorn. Katalysatorn kunde omvandla olika amider till målaminer med högt utbyte och visade ingen aktivitetsförlust efter att ha återvunnits tio gånger.

"Vi undersökte initialt aktiviteten hos olika bimetalliska nanopartikelkatalysatorer vid amidhydrering, " säger första författaren Takato Mitsudome. "Våra resultat visade att kombinationen av platina och vanadin är en nyckelroll för aminproduktion under milda förhållanden."

"Detta är den första katalysatorn som tillåter grön produktion av aminer från amider under lättillgängliga förhållanden, säger teamledaren Kiyotomi Kaneda.

Denna katalysator som är effektiv för hållbar amidhydrering under milda förhållanden kommer att underlätta tillgången till aminer, som är viktiga material som används i applikationer som sträcker sig från droger till elektronik.