En kemist från RUDN University har utvecklat en katalysator för produktion av eugenolacetat, ett ämne som förstör myggarnas larver som överför farliga sjukdomar. Artikeln publicerades i tidningen Material .

Aedes aegypti -myggor (gul febermyggor) kan bära Zika -virus, gul feber, chikungunya och denguefeber. Upp till 20 procent av patienterna med gul feber dör, även om det finns ett vaccin. Det finns inget botemedel eller vaccin mot Zika -virus eller denguefeber. Därför, förstörelse av bärare är den enda effektiva metoden för att bekämpa spridning av sjukdomar. Det är lättare att döda myggor på larvstadiet, så ett effektivt och prisvärt läkemedel mot larver, såsom eugenolacetat, kan på allvar hjälpa mänskligheten. Eugenol är huvudkomponenten i acetyleringsreaktionen, erhållet från kryddnejlika olja. Dock, det är inte lätt att syntetisera rent eugenolacetat utan föroreningar och med ett högt innehåll av målprodukten (upp till 90 procent). Detta beror på att katalysatorer som är lämpliga för sådan syntes ännu inte har skapats, och det finns inga icke-katalytiska metoder för framställning av eugenolacetat. Utbytet av eugenolacetat i de reaktioner som används i industrin är endast 20 till 30 procent.

RUDN -kemisten Rafael Luque har utvecklat en ny katalysator för eugenolacetylering för att lösa detta problem. Kemisterna såg till att katalysatorn kan avlägsnas från reaktionszonen och återanvändas. Dessutom, temperaturen och reaktionstiden är låg medan utbytet av målprodukten är högt.

I den första etappen, kemisterna analyserade nackdelarna med befintliga metoder för syntes av eugenolacetat. Homogen katalys med mineralsyror kan användas för att acetylera eugenol. Men denna metod tillåter inte att katalysatorn helt och hållet separeras från reaktionsprodukterna. Med homogen katalys, partiell upplösning av reaktorn i syra är också möjlig, vilket leder till kontaminering av lösningen. En annan metod är baserad på användning av biokatalysatorer. De gör det möjligt att få en avkastning på mer än 90 procent av eugenolacetat och är miljövänliga. Dock, syntesen av biokatalysatorer är mödosam och dyr, och återanvändning av sådana katalysatorer är nästan omöjligt. Detta gör användningen av biokatalysatorer för dyr.

RUDN -kemisterna föreslog att man skulle skapa en heterogen katalysator, där den aktiva substansen, heteropolsyra, appliceras på en neutral fast bärare. Heteropolysyror är derivat av syresyror där syrejoner helt eller delvis ersätts med syrarester av andra syror. Heteropolysyror har en större katalytisk aktivitet än mineralsyror, och, till skillnad från mineralsyror, de ger inga biverkningar som förorenar lösningen. Kemisterna har föreslagit att heterogena katalysatorer, bestående av flera komponenter, kan vara den optimala lösningen, eftersom den fasta katalysatorn och ämnet i lösning är i olika faser, och det är inte svårt att skilja dem åt.

För en heterogen katalysatorsyntes, kemisterna applicerade en heteropolysyra på en fast bärare - mesoporöst aluminosilikat (AlSiM). Detta är en mycket porös substans med en stor yta (upp till 1000 m ² /g) och cylindriska porer av samma storlek. För sin produktion, TEOS (tetraetoxisilan), en giftig och dyr komponent, används oftast som källa till kisel. Rafael Luque och hans kollegor visade att istället för TEOS, du kan använda kiselrikt naturligt kaolin, som vanligtvis går till spillo i utvecklingen av insättningar. Användningen av kaolin för att erhålla AlSiM kommer att avsevärt minska produktionskostnaderna för katalysatorbäraren och minska den negativa miljöpåverkan.

Den nya katalysatorn avlägsnas enkelt från reaktionszonen och behåller sin aktivitet även efter flera upprepade cykler, tillåter att reaktionen utförs snabbt och utan föroreningar, har hög stabilitet och relativt låg kostnad jämfört med biokatalysatorer. Produktutbytet uppgick till 99,9 procent. Med upprepade cykler, avkastningen ändras något och även efter femte cykeln kommer den ut med 90 procent. Katalysatorn kan rekommenderas för industriell produktion av eugenolacetat.