Электрохимический синтез наноразмерных и металлокомплексных систем в ионных жидкостях для развития каталитических и атом-экономичных методов органического синтеза

Каталитические реакции с использованием наноразмерных катализаторов являются на сегодня удобным, экологичным и главное ресурсосберегающим синтетическим методом, позволяющим решать широкий круг концептуальных задач. Было показано, что электрохимический синтез полностью отвечает принципам «зеленой» химии и химии в интересах устойчивого развития (sustainable chemistry). Вместо использования больших количеств восстанавливающих агентов и различного рода стабилизирующих добавок при синтезе наночастиц металлов можно применять электрический ток. Таким образом, нет необходимости в утилизации отходов, стандартных для органического синтеза.Настоящий проект предполагает систематическое изучение зависимости "структура-свойство" получаемых электрохимически металлических катализаторов (в том числе никеля, палладия, меди); а также проведения ряда электрохимически инициируемых органических реакций (реакции кросс-сочетания, СН-функционализации, карбонилирования и нуклеофильного присоединения). Принципиальная научная новизна проекта заключается в использовании в качестве электролита ионных жидкостей. Сама идея использования ионных жидкостей в качестве электролита является уникальной, что было продемонстрировано в большом количестве работ. Высокие температуры кипения позволят вести электролиз при повышенных температурах. Ионные жидкости обладают отличной растворяющей способностью, т.е. многие соединения, электролиз которых был ранее невозможен вследствие низкой растворимости, могут быть вовлечены в электрохимический процесс. А за счет процессов сольватации может сохраняться уникальная морфология получаемых объектов. Возможность легко регенерировать ионные жидкости после электролиза делает их использование крайне перспективным. Сам проект будет реализован на стыке нескольких дисциплин: классической электрохимии (электроосаждение металлов); органического синтеза (тестирование катализаторов); физикохимии (изучение кинетики каталитических процессов и влияния морфологии катализаторов); органоэлектрохимия (проведение классических электрохимически инициируемых органических реакций в среде ионных жидкостей). Это полностью соответствует типу объявленного конкурса («мк»). В ходе реализации проекта будут синтезированы металлические катализаторы путем электролиза в среде ионных жидкостей, исследована морфология их поверхности; полученные катализаторы будут тестироваться в различных реакциях; выбранные классические реакции органической химии и химии высокомолекулярных соединений будут проведены путем электрохимического инициирования в среде ионных жидкостей.