28 March 2023, 22:00

Химики описали процесс образования кровезаменителей и их побочных продуктов

При получении перфторированных органических соединений зачастую образуются побочные продукты, от которых необходимо избавляться. Ученым из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН удалось выделить эти вещества и более полно описать механизм их образования, что позволит увеличить чистоту основного продукта.

Химики описали процесс образования кровезаменителей и их побочных продуктов
Source: Louis Reed / Unsplash

Продукты фторирования углеводородов — перфторуглероды — могут переносить кислород и поэтому активно используется в качестве кровезаменителей («Перфторан» и «Флюозол»). Один из таких продуктов — перфтордекалин, который получают электрохимическим фторированием. Чтобы избежать частичного разрушения углеродной цепи, на первой стадии обычно осуществляют «мягкое» фторирование, а на второй получившуюся смесь обрабатывают молекулярным фтором.

В ходе реакции фторирования образуется ряд побочных продуктов, которые загрязняют основное вещество, но при этом сами по себе могут быть полезны в других областях. Они, например, используются при производстве полимерных пленок, индикаторов для оценки утечек углекислого газа в истощенных нефтяных пластах, а также контрастных агентов в клинической магнитно-резонансной томографии.

«Для достижения необходимой чистоты продукта требуется большое число стадий, что приводит к увеличению габаритов разделительного оборудования и повышенному энергопотреблению. Поэтому определение состава побочных продуктов фторирования углеводородов — очень важная задача на производстве. В своей работе мы использовали методы спектрального анализа и смогли не только установить точный состав продуктов, но и описать механизм протекания побочной реакции, что может позволить разработать улучшенные технологии фторирования. При этом, с другой стороны, выделенные побочные продукты фторирования углеводородов в дальнейшем могут применяться в качестве инертных растворителей при производстве полимерных пленок и других перспективных материалов», — рассказывает научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко.

Полученные результаты по электрохимическому фторированию декалина и образованию перфтордекалинов помогут снизить себестоимость их производства. Ученые продолжают работу над исследованием свойств выделенных побочных компонентов и их смесей, и в дальнейшем планируют провести испытания технологии в полупромышленных условиях.

Source:  Пресс-служба ИОНХ РАН

News article publications

Read also

Новый метод экстракции редкоземельных элементов, используя новые ионные жидкости
Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработали метод высокоэффективной экстракции редкоземельных элементов из водных сред с использованием новой бифункциональной ионной жидкости на основе промышленных экстрагентов. Новый подход перспективен для выделения ценных компонентов из отработанных высокотехнологичных материалов.
"Green" technologies
Physical Chemistry
Synthesis
22 November 2023
Разработана модель, описывающая механизмы формирования плазменных нитей
Ученые разработали самосогласованную электродинамическую модель, которая описывает условия формирования в микроволновых разрядах атмосферного давления плазменных филаментов — тонких нитей в газе с повышенной электронной плотностью и температурой. Такие разряды используются в плазмохимии для высокоэффективного синтеза азотных удобрений, водорода, а также объемных наноструктур, например углеродных нанотрубок, широко используемых в электронике и оптике. Предложенная модель поможет усовершенствовать микроволновые источники плазмы атмосферного давления.
Electrodynamics
Plasma Physics
Synthesis
27 March 2024
Полимер из панцирей крабов поможет понять механизм борьбы со стрессом у томатов
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН выяснили, что эффект, оказываемый на томаты природным полимером хитозаном, получаемым из панцирей ракообразных, в частности, крабов, зависит от его концентрации и периода воздействия. Ранее было известно, что это соединение повышает стрессоустойчивость взрослых растений, но молекулярный механизм этого влияния до сих пор оставался не до конца исследованным. Новые данные позволят использовать хитозан в качестве модулятора устойчивости к стрессу у сельскохозяйственных культур, в частности, растений томата.
Agricultural sciences
Botany
Synthesis
23 March 2024
Органические ионы сделают синтез азотсодержащих веществ экологичнее
Химики успешно опробовали органические катализаторы, с помощью которых можно переносить атомы водорода от одной молекулы к другой. Этот процесс широко используется в фармацевтике при производстве лекарств. Обнаруженное свойство позволит существенно расширить область применения таких катализаторов и заменить токсичные аналоги на основе тяжелых металлов во многих сферах, требующих химического синтеза.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 March 2024
Исследованы свойства нового ферромагнетика
Команда физиков из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ исследовала электронные и магнитные свойства нового соединения Fe2C. Рассчитанные значения обменных взаимодействий и температуры магнитного перехода этого вещества указывают на наличие у этого материала ряда особых свойств. Теоретическое исследование показывает актуальность синтеза указанного вещества, ставя новые задачи перед экспериментаторами и инженерами.
Materials Science
Spintronics
Synthesis
31 January 2024
Катализаторы из винной кислоты повысят оптическую чистоту органических молекул
Ученые создали металлокомплексные катализаторы на основе палладия и органических молекул, содержащих атомы серы и фосфора. Использование этих катализаторов позволяет получать соединения с оптической чистотой до 99%. Оптическая чистота важна при производстве лекарств, витаминов и пестицидов, поскольку она влияет на их биологическую активность.
Catalysis
Organic Chemistry
Synthesis
25 January 2024