Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета разработали более доступный метод синтеза имидазолов. Один из ключевых реагентов для производства имидазолов, кислород, авторы предложили получать из атмосферного воздуха, что делает метод экономичным и экологичным.
Имидазолы – составная часть целого ряда органических молекул, которые широко применяются в медицине, агрохимии и материаловедении. В фармацевтике они служат основой для производства антипаразитарных, противогрибковых, антибактериальных препаратов, а также лекарств против опухолей и для нормализации давления. В агросекторе имидазолы используют для защиты растений и обработки семян, а в промышленности — при создании катализаторов для переработки пластика и компонентов для аккумуляторов.
Традиционные методы синтеза имидазолов требуют применения токсичных стехиометрических окислителей (производные марганца, хлорированные реагенты). Более экологичные альтернативные подходы опираются на сложные в получении и дорогие катализаторы на основе редких металлов.
Разработанный метод позволяет получать имидазольный фрагмент из имидазолина с помощью атмосферного кислорода, который в ходе реакции превращается в воду. Главное преимущество подхода заключается в простоте реализации. Метод не требует специального оборудования и реагентов, что делает его перспективной основой для промышленного производства имидазолов.
«Для проведения реакции достаточно просто не закрывать колбу, позволив атмосферному кислороду свободно участвовать в реакции. Это является существенным преимуществом метода, поскольку большинство методов окисления с участием кислорода требуют подачи чистого газа из баллонов под давлением, что существенно удорожает и усложняет процесс», — рассказала один из авторов исследования, лаборант международной научно-исследовательской лаборатории «Невалентные взаимодействия в химии материалов» ТПУ Кристина Мячина.
Как отмечают исследователи, эффективность метода подтверждена практическими результатами. С использованием разработанного метода ученым удалось синтезировать ряд из 23 имидазолов с выходом до 98%.