Двухуглеродные структуры

Два атома углерода легко соединяются вместе, образуя фрагменты C2, которые играют ключевую роль в ряде процессов в химии, физике, материалах и науках о жизни. Несмотря на свою простую формулу, фрагменты C2 могут образовывать множество различных электронных структур и типов связей. Участие в разнообразных превращениях и образование сложных молекулярных каркасов является неотъемлемой характеристикой двухуглеродных структур.

В нашей лаборатории реализуется проект по исследованию молекулярной сложности и превращений структурных фрагментов C2. В центре нашего исследования находятся две наиболее важные молекулы, ацетилен и карбид кальция.

Ацетилен - это хорошо зарекомендовавшее себя промышленное сырье с рядом известных синтетических процессов, разработанных для производства продуктов тонкого оргаического синтеза и полимеров. Исследования многообещающего потенциала карбида кальция начались совсем недавно и в настоящее время активно развиваются.

Цикл карбида кальция для технологий устойчивого развития (изображение из работы ChemSusChem)

Инновационные технологии, разработанные в исследовательских лабораториях по всему миру, позволяют получать ценные органические молекулы непосредственно из карбида кальция, минуя сложные этапы разделения и хранения газообразного ацетилена. Проще говоря, ацетилен образуется из карбида кальция и воды и немедленно вступает в реакцию с другими молекулами. Оба этапа выполняются в одном реакционном сосуде и не требуют сложного оборудования. Использование карбида кальция в качестве источника ацетилена не только значительно упрощает синтез и снижает его стоимость, но также устраняет основную проблему, связанную с транспортировкой, хранением и обращением с газообразным ацетиленом.

Обзоры по данной теме:

Calcium-Based Sustainable Chemical Technologies for Total Carbon Recycling
ChemSusChem, 2019, 12, 1483, doi: 10.1002/cssc.201802412

Acetylene in Organic Synthesis: Recent Progress and New Uses
Molecules, 2018, 23, 2442, doi: 10.3390/molecules23102442

Calcium Carbide: Versatile Synthetic Applications, Green Methodology and Sustainability
Eur. J. Org. Chem., 2020, doi: link

Recent Advances in Applications of Vinyl Ether Monomers for Precise Synthesis of Custom-Tailored Polymers
Eur. Polym. J., 2020, 136, 109872, doi: 10.1016/j.eurpolymj.2020.109872