Kemister vid Technische Universität Dresden har utvecklat en ny, mer hållbar process för att syntetisera många viktiga vardagskemikalier från vit fosfor. Den nya processen har potential att etablera innovativa, mer resurseffektiva processer inom den kemiska industrin. De banbrytande resultaten, som är resultatet av mer än ett decennium av intensiv forskning, har nu publicerats i tidskriften Nature Chemistry .

Det kemiska elementet fosfor (P) är en av de väsentliga byggstenarna i allt biologiskt liv och, baserat på det, en funktionsgivande komponent i många produkter:i läkemedel, livsmedel eller gödningsmedel. I naturen förekommer fosfor uteslutande i bunden form som fosfat i jordskorpan. Kontinentala avlagringar är dock ändliga och beräknas hålla i ytterligare några decennier.

För industriellt bruk omvandlas fosfater till den så kallade vita fosforn genom mödosamma kemiska processer. Vid sidan av röd, svart och violett fosfor är vit fosfor den viktigaste modifieringen av grundämnet i industriella termer och är än så länge fortfarande en oersättlig utgångspunkt för tillverkning av många läkemedel, flamskyddsmedel, batterielektrolyter, herbicider och andra fina fosforhaltiga ämnen. kemikalier.

För framställning av fosforhaltiga vardagskemikalier omvandlas den vita fosforn till största delen genom klorering med klorgas till fosfortriklorid (PCl₃ ); en frätande och giftig vätska, som är av central betydelse för den kemiska industrin som storskalig industriell mellanprodukt. Men produktionen och användningen av PCl₃ , som hittills varit utan alternativ, är mycket problematisk.

Kemisten prof. Jan J. Weigand vid TU Dresden och hans team har nu lyckats specifikt omvandla vit fosfor (P₄ ) till ett alternativt och mycket mindre problematiskt fosformellanreagens. I denna process kan användningen av klorgas helt uteslutas. Istället är processkemikalierna som behövs för att omvandla den vita fosforn återvinningsbara.

"Ekonomiska faktorer står fortfarande i vägen för industriell tillämpning av processen, men här pågår för närvarande en omtanke på grund av nödvändiga, mer hållbara aspekter inom den kemiska industrin. Den mer resurssnåla och effektiva användningen av ändliga råvaror och utvecklingen av hållbara processer inom många områden av kemin är av yttersta vikt. Detta arbete är ett avgörande genombrott inom fosforkemin och av stor betydelse för vidareutvecklingen av mer hållbara och miljövänliga processer", säger Dr Kai Schwedtmann, en av de två första författare till publikationen.

Prof. Weigand och hans grupp utvecklar för närvarande ytterligare koncept i syfte att helt eliminera behovet av att använda vit fosfor eller PCl₃ för syntes av läkemedel, flamskyddsmedel, batterielektrolyter, herbicider och andra fosforfinkemikalier:"För att möta vår tids största utmaningar måste ett omtänkande ske även inom den kemiska industrin. Vi vill ge ett litet bidrag till detta med vår forskning genom att utveckla en "blåkopia" för en modernare och mer hållbar fosforkemi." + Utforska vidare

Framgång med att syntetisera svart fosfor med en säker och högavkastande metod mot artificiell fotosyntes