ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Razvoj novih i sve snažnijih organskih superbaza doprinosi svim granama kemijske industrije te je od izuzetne znanstvene i praktične važnosti iz jednostavnog razloga što superbaze predstavljaju nezamjenjive katalizatore u mnogim kemijskim pretvorbama, a u većini takvih reakcija, što je neki spoj jača baza to je ujedno efikasniji i učinkovitiji katalizator.

Znanstvenici Grupe za kvantnu organsku kemiju IRB-a, dr. sc. Ines Despotović i dr. sc. Robert Vianello otkrili su potpuno nove dosad neistražene klase organskih superbaza koje se temelje na protoniranju kisikovog atoma u N-oksidima.

Ove nove superbaze, osim što će otvoriti sasvim novi pravac u razvoju katalizatora u organskoj kemiji, naći će potencijalnu primjenu u cijelom nizu industrijskih procesa od proizvodnje nafte i naftnih derivata, farmaceutskoj industriji ili nanotehnologiji itd.

Do novih prodornih spoznaja o bazičnosti organskih molekula, odnosno njihovoj sposobnosti primanja protona, znanstvenici su došli vrlo točnim računskim metodama kojima su predvidjeli postojanje nove klase vrlo jakih organskih superbaza baziranih na N-oksidima. O važnosti i primjenjivosti ovih rezultata govori i činjenica da su objavljeni u jednom od najprestižnijih časopisa za kemiju Chemical Communication (IF = 6.718), koji objavljuje radove od širokog interesa za sva područja kemije, a koji ujedno i utiru nove istraživačke putove.

Procesi prihvaćanja i otpuštanja protona utjelovljuju najelementarnije kemijske reakcije, a često predstavljaju i početni korak mnogih organskih i biokemijskih transformacija pa je, stoga, za kemiju izuzetno važno razumijevanje reakcija prijenosa protona.

S druge pak strane, razvoj novih i sve snažnijih organskih superbaza, spojeva koji se često nazivaju protonskim spužvama zbog njihove sposobnosti 'upijanja' protona, doprinosi svim granama kemijske industrije, iz jednostavnog razloga, što superbaze predstavljaju važne i nezamjenjive katalizatore u mnogim kemijskim pretvorbama te potiču kemijske transformacije bez neželjenih popratnih reakcija i suvišnih tvari.

Međutim, još uvijek je većina superbaza koje danas poznajemo relativno nestabilna i uskog područja primjene, a često i nedovoljno jaka. Također, postupak dobivanja superbaza često je složen i skup, a konačni proizvod je izuzetno toksičan i slabo topljiv u nepolarnim otapalima koja se koriste u organskoj sintezi. Upravo zato je veliki izazov moderne organske kemije pronaći nove, učinkovitije i ekološki prihvatljivije superbaze, a upravo to je pošlo za rukom ruđerovim znanstvenicima.

U radu pod naslovom 'Engineering exceptionally strong oxygen superbases with 1,8-diazanaphthalene di-N-oxides' prikazan je princip izgradnje novih i izuzetno jakih organskih superbaza temeljen na zamjeni poznatih i dobro okarakteriziranih molekula s dvije N-oksid skupine, koje su pozicionirane dovoljno blizu da takvi spojevi pokazuju iznimnu bazičnost i u plinskoj fazi i u industrijski važnom otapalu acetonitrilu.

Podijeli.