Российские ученые создали безопасный катализатор для производства лекарств и витаминов

Ученые из Университета МИСИС и ИОХ РАН создали новый тип катализаторов, который не содержит опасных или токсичных компонентов и может быть получен простыми методами, подходящими для масштабного производства. Процесс производства лекарств, витаминов, биологически активных добавок и ароматизаторов, в котором будет задействован новый катализатор, станет более безопасным.

Катализаторы, ускоряющие химические реакции, используются в разных отраслях промышленности, включая производство полимеров и лекарств. Одним из наиболее распространённых видов являются катализаторы селективного гидрирования — они помогают ускорить химические реакции, превращая одни вещества в другие, при этом выбирают только определенные соединения для реакции.

Несмотря на высокую эффективность таких катализаторов, их использование становится экономически невыгодным из-за большого содержания дорогостоящего благородного металла — палладия в их составе, а присутствие свинцовых соединений негативно влияет на экологическую обстановку на производстве.

Коллектив ученых НИТУ МИСИС и ИОХ РАН разработал несколько стратегий создания нетоксичных катализаторов на основе безопасных наночастиц железа, модифицированных небольшим количеством палладия. Такие биметаллические наночастицы очень активно взаимодействуют в процессе гидрирования (превращения вещества в другое при помощи водорода) связей между атомами и выборочно взаимодействуют с определенными алкенами — видами химических соединений.

В ходе исследований было показано, что наиболее подходящим носителем для создания эффективных биметаллических катализаторов является оксид кремния отечественного производства. Разработанные биметаллические катализаторы обладают более высокой эффективностью и являются отличной альтернативой промышленным катализаторам гидрирования, в частности токсичному катализатору Линдлара.

Как отмечают ученые, новые катализаторы могут производиться с помощью относительно простых методов, что позволит легко масштабировать производство. В будущем исследователи планируют снизить содержание благородного металла в составе катализатора, а также изучить возможность полной замены на неблагородные металлы в составе катализаторов с сохранением каталитической эффективности.