Palladiumkat is vastgezet in een organisch ‘skelet’ (afb: Gianvito Vilé et al./JACS)

Scheikunde of misschien nog eerder chemie wordt vaak geassocieerd met vies en gevaarlijk en die kwalificatie zit er nogal eens niet ver naast. Helaas achten we het veranderen van stoffen wezenlijk voor onze samenleving (en ook dat idee zit niet ver van de werkelijkheid) en zijn onderzoekers op zoek naar een ‘groene’ manier om dat te doen. Onderzoekers van, onder veel meer, het politechnische instituut in Milaan denken die gevonden te hebben in een katalysator (reactieversneller) die slechts uit een atoom bestaat. Volgens hen is dat een belangrijke stap in de richting van wat zij programmeerbare, duurzame scheikunde noemen.Die eenatoomkat zou zijn katalytische functie kunnen veranderen in afhankelijkheid van de omgeving. De onderzoekers noemen hun vinding een ‘moleculaire schakelaar’ waarmee complexe reacties schoner en efficiënter zouden kunnen worden uitgevoerd, met minder energie dan de tot nu toe gebruikte processen.
Het gaat een palladiumhoudende katalysator in atomaire vorm, ingekapseld in een speciaal ontworpen organische structuur. Deze structuur stelt het materiaal in staat om te ‘schakelen’ tussen twee belangrijke reacties in de organische chemie – bioreactie en koolstof-koolstofkoppeling – door simpelweg de reactieomstandigheden te variëren.
“We hebben een systeem ontwikkeld dat de katalytische reactiviteit op een gecontroleerde manier kan moduleren, wat de weg vrijmaakt voor intelligentere, selectievere en duurzamere scheikundige transformaties”, legt Gianvito Vilé uit, docent aan de Politecnico di Milano en coördinator van de studie.

Stabiel

Naast de reactieflexibiliteit onderscheidt de nieuwe katalysator zich door zijn stabiliteit, recycleerbaarheid en verminderde milieueffect. De ‘groene’ analyses die de onderzoekers hebben uitgevoerd, zouden een duidelijke afname hebben laten zien van afval (niet gewenst bijproduct) en het gebruik van gevaarlijke reagentia.

De studie is het resultaat van een internationale samenwerking met de Universiteit van Milaan-Bicocca, de Universiteit van Ostrava (Tsjechië), de Universiteit van Graz (Oostenrijk) en de Nationale Universiteit van Kunsan (Zuid-Korea).

Bron: Science Daily