Ученые Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) совместно со специалистами из РТУ МИРЭА синтезировали новое соединение — тетраарилпорфиринат индия(III). Эксперименты показали, что новое вещество является эффективным фотокатализатором для селективного окисления сульфидов. При облучении синим светом оно способно полностью преобразовать сульфиды в сульфоксиды за 1,5 часа при загрузке всего 5 молекул катализатора на 10 тысяч молекул субстрата.
Сульфоксиды — органические соединения, востребованные в самых разных областях, например, при выделении благородных металлов или в нефтехимии. Также сульфоксидная группа входит в состав биологически активных соединений, в том числе лекарственных средств. Поэтому ученые ищут эффективные способы их получения.
Задача любого синтеза — преобразовать исходное соединение (субстрат) в целевое соединение (продукт). Фотокатализ — современный и экологичный способ такого преобразования. Главную роль в нем играет фотосенсибилизатор — вещество, которое при облучении поглощает квант света и переходит в возбужденное состояние. Через некоторое время фотосенсибилизатор релаксирует, например, за счет передачи энергии молекулярному кислороду, что приводит к его активации. Активные формы кислорода вступают в реакцию с субстратом, что приводит к его мягкому и селективному окислению до целевого продукта, без образования побочных соединений.
Для проведения реакции требуется незначительное количество фотокатализатора, поскольку он почти не расходуется во время реакции. «Почти» обусловлено тем, что под действием света фотокатализатор может разрушаться. Поэтому одна из важнейших характеристик фотокатализатора наравне с фотокаталитической активностью и селективностью — устойчивость к свету (фотостабильность).
«Известно, что комплексные соединения индия(III) на основе порфиринов могут быть эффективными и стабильными фотокатализаторами. Поэтому мы синтезировали новый порфиринат индия(III), изучили его структуру и фотокаталитические свойства», —рассказала один из авторов работы, студентка РТУ МИРЭА Виктория Олейникова.
