Raziskovalne novice
Hitra in trajnostna metoda oksidacije sulfidov
14/01/2025
Raziskovalci Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani prof. dr. Marjan Jereb, dr. Anže Zupanc (https://www.kosmrlj-group.com), prof. dr. Romana Cerc Korošec in doc. dr. Črtomir Podlipnik so v ugledni reviji Journal of Cleaner Production (faktor vpliva 9,8) objavili raziskovalni članek o novem pristopu k oksidaciji sulfidov.
Sulfonski motiv je pomemben farmakofor in nenadomestljiv fragment v organski in sintezni kemiji ter v kemiji naravnih produktov in materialov. Med sulfoni najdemo pomembne zdravilne učinkovine, pesticide in druge spojine z biološkim delovanjem, aditive, pa tudi polimere in izhodiščne spojine zanje. Zaradi pomanjkanja sinteznih metod priprave sulfonov (in sulfoksidov), ki bi bile hkrati uporabne, enostavne, selektivne, hitre ter energijsko in materialno učinkovite, so raziskovalci omenjeno raziskavo osredotočili na oksidacijo hidrofobnih organskih sulfidov, še posebej tistih, ki jih je zaradi elektronsko revnega žveplovega atoma težje oksidirati.
Razvili so postopek, s katerim je zdaj pretvorbo mogoče doseči s cenovno ugodnim in komercialno dostopnim reagentom terc-butil hipokloritom (t-BuOCl). Tega so na koncu procesa pretvorili v nenevarne in hlapne produkte, ki jih je mogoče enostavno ločiti od produkta. Reakcije so potekale v naboru zelenih topil, kot so metanol, voda, aceton in ocetna kislina, ki jih po koncu reakcije lahko recikliramo in ponovno uporabimo. Oksidacije so v odvisnosti od temperature in topila selektivno vodile do sulfonov ali sulfoksidov, industrijsko pomembne produkte pa so z odličnimi izkoristki pripravili z enostavno filtracijo ali odstranitvijo topila pod znižanim tlakom.
Izkazalo se je, da je reakcijo mogoče enostavno prenesti na večje merilo ter jo uporabiti tudi za postpolimerizacijsko oksidacijo polimera poli(fenilen sulfida), iz katerega nastane termično bolj obstojen polimer. Načrtovanje zelenih in hitrih metod, ki so kompatibilne z enostavno izolacijo pomembnih produktov, in pri katerih nastajajo nenevarni odpadki, je zelo pomembno za trajnostni razvoj.
Anže Zupanc, Črtomir Podlipnik, Romana Cerc Korošec, Marjan Jereb: Expedient, metal-, extraction- and generally purification-free, temperature- and solvent-directed oxidation of diaryl sulfides using t-BuOCl, J. Clean. Prod. 2025, 486, 144230