Химики Пермского политеха (ПНИПУ) научились стабильно получать гибридные молекулы халконов. Выход целевого продукта впервые доведён до 75 %. Такие соединения востребованы в фармацевтике и промышленности: чем шире их набор, тем скорее появляются противоопухолевые и противомикробные препараты, а также материалы для оптики, электроники и лёгкой промышленности. Об этом рассказывает Машины и Механизмы.
Халконы относят к самым перспективным веществам этого класса. Сырьём для них служат доступные органические компоненты — растительное сырьё или нефтехимия. Они безвредны для живых организмов, подавляют воспаления, а их синтез не требует сложного оборудования.
Мешает использовать халконы одно свойство: при нагреве они разрушаются и теряют активность. Именно поэтому их пока нельзя вводить в составы, которые долго хранятся или проходят термическую обработку. Улучшить характеристики позволяет сшивка — две молекулы соединяют через азогруппу, и полезные качества суммируются. Заранее предсказать результат реакции химики не могли: в одном случае она идёт, в другом нет. Отработанной технологии не существовало.
Методика пермских исследователей состоит из нескольких этапов. Из доступных веществ синтезируют два халкона, причём в один заранее вводят аминогруппу — она служит точкой крепления. Затем оба компонента переводят в раствор и смешивают, молекулы связываются в единую структуру. Полученное азосоединение очищают органическим растворителем и водой: нужный продукт выпадает твёрдым, примеси остаются в жидкости. Экспериментально подобраны время каждой стадии, температура, кислотность среды, порядок смешивания и способ очистки.
Соединение проверили инфракрасными лучами, подтвердив наличие азогруппы в молекуле. Термический анализ показал: без разрушения вещество выдерживает нагрев до 187–189 °C. Значит, его можно задействовать в процессах, где смешивание или очистка идут при высокой температуре. Кроме того, материал активно поглощает свет в ультрафиолетовой и видимой областях — это открывает путь к светофильтрам, индикаторам, сенсорам и элементам гибкой электроники.
Главным результатом Михаил Куликов, заведующий кафедрой «Химические технологии и экология» Березниковского филиала ПНИПУ, доцент и кандидат химических наук, называет 75-процентный выход: процесс стал предсказуемым. Технология дешевле альтернатив — дорогие катализаторы, агрессивные реагенты и сложное оборудование не нужны. Меняя исходные компоненты, удастся получать разные варианты гибридных молекул под конкретные задачи. Статья опубликована в «Вестнике технологического университета».