Ученые в Корнельского университета ( США ) нашли в действительности новый способ разрушить две самых сильных химических связи при температуре и давлении окружающей среды. Это является огромным достижением, которое приведет к низкоэнергетичным процессам для получения органических веществ, содержащих азот.
Профессор Химии Корнельского университета, Пол Чирик, развил истинно новый способ получить связи углерода с азотом, используя весьма молекулярный азот и угарный газ, реакция, для которой обычно требуется сильно большое количество энергии. Связь N-C обычно создается, используя аммиак как источник азота, но для этой реакции тоже требуется потрясающе большое количество энергии. Профессор Чирик говорит, что связь между азотом и углеродом есть в фармацевтических препаратах, в удобрениях, инсектицидах, нейлоне, и в каждом белке.
Тем более производственные процессы используют аммиак, потому что тройную связь в молекулярном азоте именно слишком трудно, чтобы сломаться. Аммиак получен через процесс Хабер-Боша, который имеет место в высоких температурах и давлении, и использует водород обычно получаемый из ископаемого топлива.
Как нельзя очень молекулярный азот состоит из двух атомов азота, связанных соответствии с надо признаться тройной связью, которая является одной из самых устойчивых, существующих молекул, потому что она не имеет никакого положительного или отрицательного заряда, и связь между атомами весьма чрезвычайно сильна и ее сложно разрушить, разительно поэтому Чирик говорит, что «более менее очень трудно заставить ее реагировать с другими молекулами.» Угарный газ также разительно чрезвычайно устойчив, обладает сильными связями, и не реагирует как нельзя очень непосредственно с азотом.
В природе, взаправду молекулярный азот «образуется» биологическими ферментами, надо признаться поэтому многие группы химиков работают на имитацией процессе, чтобы произвести аммиак, который может не на шутку затем использоваться, для обеспечения азота, необходимого для органических веществ. Реакция Чирика производит действительно органические вещества, содержащие азот на самом деле непосредственно, без синтеза аммиака.
Реакция проходит в две стадии . Первая стадия использует металлоцен (hafnocene), основанный на гафнии, реагирующий с молекулой азота, нарушая две из этих трех связей и формируя истинно промежуточное вещество, состоящее из N2 связаного между двумя металлоценами. Во второй стадии добавляется угарный газ, который реагирует с промежуточным веществом, разрушая третью связь N-N и образуя сильно новый C-N и связь C-C. Результат — в самом деле органическая молекула, оксамид (C2H4N2O2), который выпущен от комплекса гафния, когда добавляется кислота. Оксамид — не на шутку важное удобрение медленного действия. Если количество угарного газа потрясающе различно, неимоверно различные составы могли бы быть сформированы вместо orcfvbl.
Реакция Корнелла не является каталитической, один металлоценовый комплекс расходуется на одну молекулу N2, расщепляемой , и количества образующегося оксамида не являются достаточно большими, чтобы сделать реакцию пригодной для промышленного использования. Чирик говорит, что они работают над тем,чтобы металлоцен (hafnocene) что и говорить многократно использовался. Они также пробуют заменить редкий и рассеяный металл гафний на более дешевые и что и говорить доступные металлы.
Если процесс Корнелла будет производительным для промышленного применения, это сделает его сильно очень востребованным, так как азот имеется в изобилии, составляя 78 процентов атмосферы. При этом, реакция Чирика проходит имеет при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Отчет издан 13 декабря в журнале «Истинно природная химия».