Новое качество хлорки

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №1)

pic_2018_01_17.jpg

Потенциал пентагидрата гипохлорита натрия NaOCl•5H2O как химического реагента

Результаты новой работы показали, что кристаллический пентагидрат гипохлорита натрия — более эффективный окислитель, чем его раствор. Он образует целевые продукты с более высоким выходом и большей селективностью, чем разбавленный раствор гипохлорита («Organic Process Research and Development», 2017, doi: 10.1021/acs.oprd.7b00288).

Ничем не примечательная лабарракова, или жавелевая вода (водный раствор гипохлорита натрия NaOCl), — экологически безопасная альтернатива окислителям, применяемым сегодня в промышленном органическом синтезе. Это вещество дешево, в отличие от перекиси водорода не имеет тенденции взрываться, не требует дорогих катализаторов платиновой группы, а после реакции, окислив органическое вещество, гипохлорит превращается в относительно безопасный хлорид.

Тем не менее раствор гипохлорита натрия становится не очень эффективным, когда надо окислить больше органических веществ. Дело в том, что приходится применять разбавленные растворы NaOCl, поскольку если концентрация гипохлорита в растворе больше 13%, то скорость его разложения увеличивается. Именно это создает неудобства при необходимости конвертировать большие объемы органики. Кроме того, в водном растворе гипохлорит быстро разлагается, поэтому перед каждым применением жавелевой воды нужно проверять реальную концентрацию окислителя. Высокая щелочность жавелевой воды (рН 13) также не способствует многим процессам окисления.

Несколько лет назад исследователи из компании «Nippon Light Metal» (NLM) нашли способ получения более концентрированной и более устойчивой формы NaOCl — пентагидрата этой соли. Пентагидрат гипохлорита натрия был впервые описан около столетия назад («Journal of the Chemical Society, Transactions», 1919, 115, 1106—1109; doi: 10.1039/CT9191501106), однако только в 2013 году японским ученым удалось разработать промышленный метод получения NaOCl•5H2O, с помощью которого его производят еще несколько компаний кроме NLM. Бледно-желтые кристаллы NaOCl•5H2O содержат 44% гипохлорита натрия по массе и устойчивы в течение года, если их хранить при низких температурах.

В новом исследовании, финансируемом компанией NLM, Ёсикадзу Кимура с соавторами сравнивали эффективность применения NaOCl•5H2O и жавелевой воды в промышленных процессах окисления органических веществ. По словам Кимуры, кристаллогидрат гипохлорита натрия — исключительно эффективная замена его раствору в первую очередь из-за устойчивости, простоты применения, высоких эффективности и селективности окисления. Один из примеров — окисление вторичных спиртов до кетонов. Так, окисление октанола-2 до октанона-2 раствором гипохлорита почти за сутки дает выход целевого продукта всего в 11%, а при окислении в аналогичных условиях этого же субстрата твердым кристаллогидратом гипохлорита натрия 97%-ный выход кетона регистрируется уже через час. Еще одно преимущество NaOCl•5H2O в том, что с его помощью можно провести реакции, которые не катализирует жавелевая вода, — например, окислительное расщепление транс-диолов до дикетонов.

Разные разности

16.08.2018 10:00:00

В этом году Европейское физическое общество (EPS) совместно с РАН учредило свою высшую награду и назвало её в честь выпускника и профессора Физтеха Владилена Летохова (EPS Vladilen Letokhov award). Премия будет присваиваться учёным за исключительные достижения в области взаимодействия лазерного излучения с веществом.

>>
13.08.2018 14:00:00

Студент физического факультета и сотрудники Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ имени М.В. Ломоносова открыли сверхмассивную черную дыру в центре галактики Fornax UCD3, которая относится к редкому классу ультракомпактных карликов.

>>
06.08.2018 10:00:00

...всемирно известная горилла Коко, владевшая языком жестов ASL, скончалась во сне в возрасте 46 лет...

...скоро будут созданы абсолютно прозрачные солнечные батареи, использующие энергию ультрафиолетового и инфракрасного света, но пропускающие видимый свет во всем диапазоне; их можно будет вставлять в окна вместо стекол...

...робот наливал пиво, а искусственный интеллект оценивал эмоции людей, чтобы определить, не проводя опросы, какая пенная шапка будет наиболее привлекательной...


>>
30.07.2018 10:00:00

Группа китайских исследователей выяснила, какой уровень риска общество считает приемлемым для роботов-автомобилей.

>>
27.07.2018 10:00:00

В конце лета, после того как собран урожай, освободившиеся грядки засевают так называемыми сидератами. Считается, что они улучшают структуру почвы, защищают от сорняков и вообще служат зелеными удобрениями. Это утверждение проверили американские почвоведы из Висконсинского университета. А изучали они поле, где сидератом служила редиска.

>>