Ett genombrott av kemister vid University of Chicago kan en dag öppna möjligheter för att göra kemikalier från växter snarare än olja, genom att skapa en ny metod för att knäcka vissa tuffa kol-till-kol-bindningar.

Ett stort antal kemikalier i den naturliga och industriella världen har ryggraden gjorda av kol-på-kol-bindningar. Dessa skärs regelbundet upp under processer för att göra nya användbara molekyler. Men en viss delmängd av dessa obligationer är mycket stabil - och därför svår att öppna. Kemister skulle vilja upptäcka nya sätt att klippa och omordna sådana bindningar; ett bibliotek med sådan kunskap är nyckeln till att hitta värdefulla nya kemikalier eller effektivare eller grönare sätt att göra kända sådana.

Till exempel, lignin - en molekyl som finns i växter och träd - har länge betraktats som en alternativ källa till kemikalier gjorda av råolja, som används för att tillverka plast och gödningsmedel. Men den innehåller många av dessa särskilt tuffa kol-kolbindningar. "Om vi ​​hade en effektiv metod för att klyva dessa bindningar, vi skulle potentiellt kunna utnyttja lignin fullt ut som ett hållbart alternativ till petroleum, sa Guangbin Dong, professor i kemi vid UChicago och medförfattare till studien.

Problemet är att kol-kolbindningar ofta är förbundna med särskilt starka opolära länkar. Om de kunde sättas i vissa konfigurationer som tillåter en nära interaktion med en metallkatalysator, de kan gå sönder. Men innan studien, det fanns ingen känd katalysator som kunde bryta så otränad, opolära bindningar i lignin.

Dong, tillsammans med postdoktorn Jun Zhu och doktoranden Jianchun Wang, utarbetat en ny metod för att använda en metallhydridkatalysator för att knäcka bindningarna. Metallhydriden fungerar som en aktiv mellanprodukt, sätter in sig själv i kolbindningarna och tar sedan tag i väte också.

Metoden i sig är inte lämpad för kommersiell användning, men det ger proof of concept för framtiden, sa forskarna.

"Detta ger en öppning för ytterligare studier av sådana metoder, " sade Dong. "I grunden, vi vill veta gränserna för vilken typ av kol-kolbindningar som kan aktiveras."