这个带香味的化学反应,据说可以一举两得
材料牛注:用酯制造醇通常是一个困难的过程,来自冲绳科技大学(OIST)的研究者最近发现了一种化学反应,可以从容应对这个难题。这个反应可以通过微调反应条件产生醇或多酯,相对传统方法更直接也更环保。
寻找新的和有效的方式来制造醇和酯是化学上永恒的目标,因为这些物质是重要的工业化合物和原料。醇在医疗和工业上有广泛的应用,如药物和防冻剂。酯,一类有机化合物,在食品和化妆品行业中频频出现,来为食物或香水添加特别的香味。然而,醇和酯通常是在严苛的条件下被制造出来的,比如高温环境和用到易造成污染的腐蚀性试剂。
来自冲绳科技大学研究生院(OIST)的两个研究人员,Dubey博士和Khaskin博士,现已找到了一个单一的化学过程,可以制造醇和酯而不产生任何废物,且避免有害试剂的使用。两位研究人员供职于OIST配位化学与催化团队和科学技术团队,他们的成果发表在ACS Catalysis 上。
Dubey和Khaskin着手于有机化学中一个称为复分解的已知概念,并想知道它可否应用于酯。最终,他们找到了正确的反应方式:他们的反应打破和改造了酯的内核和它的外围片段的连接,以四种不同方式重排这些片段。“根据这一重排,我们应该得到四个可能的产物,我们也确实观察到了,” Khaskin说,“我们放进了一个酯,得到了四个:一个酯与反应物相同,其他三种在化学上也是可行的。 ”
因结构差异,各种酯的气味则不尽相同。由于每一个新产品都有一个特定的分子排列,所以他们的气味是完全不同的。不同的反应进度,也会使气味发生很大的变化。“所得到的混合物的味道取决于它的成分。你经常会在停止反应打开瓶子时,得到一个愉悦的充满水果味的惊喜,” Khaskin评论道,“不像回到家在厨房里,通常在化学实验室闻正在‘煮’的东西可不是一个好主意,但这正是研究酯的福利之一。”
这个过程也很简单。“你找一种可以重排成你需要的各类酯的原酯,把它放入反应釜中,加入催化剂,全部在合适温度下加热,等上几个小时就会大功告成。” Dubey解释道,“这是一个更直接,更简单的过程,”该方法在创造已知种类的酯的同时,还具有创建新分子和新混合物的潜力。
并且它相比传统方法更好。稍微调整反应条件,即将乙醇加入上述反应,酯会转化为醇。通过酯生成醇通常是一个困难的过程,因为它涉及到高压氢和专门的设备。但新过程不需要任何这样的条件:它更安全,也更易于执行。
“这两种反应尚未被报道过,”这些科学家评论道,“不同于之前的合成路线,它们代表了一种经济和绿色的化学。”相信这两种反应会给醇和酯带来新的化学革命,让我们拭目以待。
参考原文链接:One reaction, two results, zero waste
本文由王志伟提供素材,房驰编译,牛蕾审核。
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