ИФХЭ РАН

Новости Масс-медиа Мы в СМИ Обнаруженная енолизация кипящего ацетона при высокоинтенсивном радиолизе — путь к синтезу новых соединений без использования катализаторов, инициаторов реакции и других загрязняющих реагентов

Обнаруженная енолизация кипящего ацетона при высокоинтенсивном радиолизе — путь к синтезу новых соединений без использования катализаторов, инициаторов реакции и других загрязняющих реагентов

25 ноября 2021 In В центре событий

Ученые лаборатории электронно-лучевой конверсии энергоносителей ИФХЭ РАН показали, что облучение кипящего ацетона высокоинтенсивным электронным пучком способствует процессам енолизации. Как следствие, конечные продукты радиолиза образуются преимущественно в результате взаимодействия енольных радикалов, ионов и молекул. При этом существенно увеличивается выход образования воды, водорода, трет-бутанола, а также тяжелых продуктов, обусловленных рекомбинацией енольных радикалов или их участием в процессах олигомеризации и полимеризации.

В условиях высокоэнергетического воздействия, например, ионизирующим излучением, молекулы ацетона поглощают избыточную энергию, которой достаточно для преобразования карбонильной группы С=О в спиртовую группу С-ОН. Таким образом, вместо молекул кетона (пропан-2-он) появляются молекулы спирта (пропен-2-ол). Этот процесс известен как енолизация.

Облучение ацетона сравнительно малоинтенсивным ионизирующим излучением (например, гамма-излучением 60Со) при комнатной или более низкой температуре производит мало енольных продуктов, поскольку енольные частицы быстро теряют избыточную энергию в столкновениях с окружающими «холодными» молекулами ацетона.

В обычных условиях ацетон, как следует из его названия, является простейшим кетоном. Он обладает прочной карбонильной группой С=О, симметрично связанной с двумя метилами. Связи С-С и С-Н намного слабее; их расщепление определяет химические превращения ацетона при низко-энергетических воздействиях (фото-, электро-, термо-, и т.п.).

Для того, чтобы в ходе целевого синтеза вовлечь в реакции карбонильную группу С=О, требуются сильные реагенты с щелочными или кислотными свойствами. Однако использование вспомогательных химических реагентов часто нежелательно, потому что целевые продукты синтеза могут быть загрязнены посторонними примесями и побочными результатами реакций.

Как растворитель и реагент ацетон широко применяется в химии. Управление процессами енолизации с помощью электронных пучков открывает перспективы в синтезе новых соединений с необычной структурой. Синтез будет возможен без загрязнения реагентов щелочными или кислотными добавками, без катализаторов и вещественных инициаторов.

При высоко интенсивном радиолизе ацетона образуется уникальный набор соединений, которые не могут быть получены другими химическими методами. Поэтому радиационно-химическое происхождение продуктов легко обнаружить, что открывает широкие возможности по мониторингу состояния окружающей среды.


По материалам: S.I. Vlasov, A.V. Ponomarev. Signs of keto-enol tautomerism in acetone radiolysis. Radiation Physics and Chemistry. 184 (2021), 109460. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2021.109460


Материал подготовлен: Ольга Макарова / Пресс-служба ИФХЭ РАН

Читать 22 times

Новостная рассылка

Чтобы быть в центре событий, присоединяйтесь к нашим новостям.

Наши контакты

Вы можете задать интересующий вопрос, удобным для Вас способом.

  • Тел.: +7 495 955 44 87

МЫ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ

Подписывайтесь на нас и следите за жизнью института.

Поиск

Яндекс.Метрика