Nowatorski nanokatalizator

Jak poinformował w czwartek współautor rozwiązania dr Piotr Bartczak z Zakładu Chemii Organicznej UŚ, nanokatalizator ten został opracowany z myślą o przeprowadzaniu reakcji sprzęgania Sonogashiry, której nazwa pochodzi od nazwiska jej współodkrywcy - chemika japońskiego pochodzenia Kenkichiego Sonogashiry.

"Wielu badaczy ją przeprowadza, jest dosyć popularna. Polega na łączeniu dwóch związków w środowisku zasadowym: terminalnych alkinów z halogenkami arylowymi lub winylowymi. Między cząstkami węgla, które występują w wymienionych związkach, w wyniku sprzęgania powstaje nowe wiązanie węgiel-węgiel. To właśnie przy tworzeniu owego wiązania mogą być stosowane różne katalizatory, w tym nasz opatentowany nanokatalizator Pd/Cu" - wyjaśnił naukowiec.

Nanokatalizator Pd/Cu ma postać proszku. Reakcje sprzęgania z jego udziałem są bardzo wydajne, charakteryzuje się też stosunkowo niskim kosztem produkcji ze względu na dostępność użytych materiałów. Może być również wielokrotnie wykorzystywany do przeprowadzania reakcji.

Związki chemiczne zawierające w swojej strukturze wiązania potrójne, a powstające między innymi w wyniku sprzęgania Sonogashiry są obecnie przedmiotem wielu badań. Ostatnie 8 lat przynosiło rocznie kilkanaście tysięcy artykułów w czasopismach naukowych. Znanych jest pół miliona takich związków, przy czym sto tysięcy było obiektem badań ich aktywności biologicznej.

"Takie związki wykazują na przykład działanie przeciwnowotworowe, przeciwgrzybiczne czy przeciwbakteryjne. Mogą być również wykorzystywane w diagnostyce do badań histopatologicznych, w związku z czym są ciekawym obiektem dla branży farmaceutycznej" - powiedział dr Piotr Bartczak. Jak podkreślił, zazwyczaj podczas przeprowadzania takich reakcji w produkcie występowała jednak zbyt duża ilość pierwiastków toksycznych, w tym przypadku miedzi. Okazało się, że przy zastosowaniu opracowanego przez naukowców z Uniwersytetu Śląskiego nanokatalizatora w łatwy i tani sposób można usunąć pozostałości pierwiastka, dzięki czemu otrzymany produkt jest czystszy.

"Nie tworzymy zatem nowych reakcji, lecz dzięki zastosowaniu opatentowanego produktu, jakim jest nanokatalizator Pd/Cu, znane reakcje możemy prowadzić w sposób bardziej wydajny, generując mniejsze ilości zanieczyszczeń. Zaproponowane przez nasz zespół rozwiązanie z pewnością zainteresuje wszystkich naukowców, którzy w swoich badaniach stosują reakcję sprzęgania Sonogashiry lub poszukują nowych związków chemicznych posiadających w swojej strukturze wiązania potrójne" - podsumował chemik.

Autorami wynalazku są: dr Piotr Bartczak, prodziekan Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii ds. kierunku matematyka prof. inż. Jarosław Polański, dr inż. Mateusz Korzec oraz dr Maciej Kapkowski.

Anna Gumułka