Сеульские ученые добились 97% селективности в электросинтезе лактонов за счёт управления pH у электродов

Новое слово в электроорганическом синтезе

Как сообщает НВ — Техно: Группа исследователей из Сеульского национального университета под руководством профессора Джеюна Рю совершила прорыв в области электроорганического синтеза, повысив селективность получения лактонов с 16% до впечатляющих 97%. Ключом к успеху стал точный контроль локального значения pH вблизи электродов. Итоги работы, посвящённой синтезу лактонов и эпоксидов, опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Значение локального pH в реакциях

В исследовании было выявлено, что уровень кислотности непосредственно у поверхности электродов играет решающую роль в эффективности реакций. Традиционные методы получения лактонов и эпоксидов часто требуют применения опасных химических окислителей. Новый подход ученых использует лишь кислород и электрическую энергию при нормальном давлении и комнатной температуре, что значительно упрощает и делает процесс более экологичным.

Во время электрохимического синтеза выявлены резкие изменения pH: у катода среда была сильно щелочной (около 11), тогда как у анода наблюдалась высокая кислотность (примерно 2,5). Для повышения эффективности реактора исследователи уменьшили расстояние между электродами с 20 мм до 4 мм, что увеличило скорость реакции более чем вдвое - в 2,2 раза. Кроме того, оптимизация циркуляции электролита позволила сгладить перепады кислотности, а регулировка скорости потока жидкости повысила производительность почти в 14 раз.

"Успех химической реакции зачастую зависит от такой, на первый взгляд, незначительной характеристики, как локальный pH." Профессор Джеюн Рю

Данный прогресс открывает перспективы для более безопасного и эффективного производства химической продукции, снижая потребление вредных реагентов и улучшая экологическую составляющую. Внедрение подобных технологий на предприятиях промышленности может привести к сокращению затрат и повышению качества продукции, что особенно актуально для развития устойчивых производственных процессов в России и мире. Продолжающиеся исследования обещают расширение применения этой методики в различных химических направлениях.