Stvaranje novih sintetičkih jedinjenja je često složen proces u više koraka koji može potrajati godinama istraživanja. Dr Caleb D. Martin, vanredni profesor na Odseku za hemiju i biohemiju na Univerzitetu Bejlor i glavni istraživač Martin istraživačke grupe, i njegov tim su razvili novo jedinjenje poznato kao tris(orto-karbonil)boran ili BoCb 3 .
Sintetizovana u jednom koraku, ova vrhunska Luisova superkiselina — koja ima primenu u proizvodnji najčešće plastike — je efikasnija za proizvodnju, bezbednija za životnu sredinu i potencijalno bi mogla da uštedi milijarde dolara u troškovima proizvodnje.
Martin je objavio rezultate u izdanju časopisa Angevandte Chemie International Edition 22. septembra 2023.
Kada se Martin pridružio Bejloru, ostale su mu hemikalije iz laboratorije pokojnog Bejlor hemičara F. Gordona A. Stouna, koji je bio na poziciji uvaženog profesora hemije Roberta A. Velča, nakon što je Stoun otišao u penziju. Među ovim hemikalijama koje je Stoun ostavio bio je orto-karboran, jedna od hemikalija koje je Martinov tim koristio da napravi BoCb 3 .
Stoun je bio jedan od 100 najreferentnijih hemičara u svetu na vrhuncu svoje karijere. Godine 1963. Stoun je razvio jaku Luisovu kiselinu poznatu kao B(C 6 F 5 ) 3 koja se i danas koristi u proizvodnji poliolefina, koji je 2021. imao globalni tržišni udeo od 295 milijardi dolara. Bez nasleđivanja hemikalije, rekao je Martin njegova grupa nikada ne bi pokušala ovu izvanrednu ideju da napravi jedinstvenu Luisovu kiselinu.
„Moje istraživanje je sintetička neorganska i organska hemija gde ciljamo na molekule koji mogu koristiti društvu ili gde su rezultati korisni drugim istraživačima u unapređenju njihovog istraživanja“, rekao je Martin.
Da li bi Martin mogao da poboljša Luisovu kiselinu koju je Stoun razvio pre otprilike 60 godina? Iako je to već pokušano, niko nije značajno unapredio proces.
Luisove kiseline, poznate kao aktivatori, su suštinski deo u proizvodnji poliolefina. Mešanje Luisove kiseline sa jedinjenjem cirkonijuma ili hafnijuma dovodi do toga da ona bude aktivna za polimerizaciju olefina (dvostruka veza ugljenik-ugljenik) u poliolefine, koji se mogu naći u raznim proizvodima, uključujući plastične kese i premaze za kablove, čelik cevi i automobilske delove, da spomenemo samo neke.
Drugi pristupi pravljenju jakih Luisovih kiselina prošli su kroz nekoliko dugotrajnih međukoraka da bi došli do konačnog proizvoda i zahtevali su po okolinu štetne atome fluora koji se u prirodi nikada ne razgrađuju.
Put tima da napravi BoCb 3 koristi jednostavan proces u jednom koraku i samo tri komercijalno dostupne hemikalije, „kao što je pravljenje obroka u jednom loncu“, rekao je Martin. Kombinujući ih, rezultat je moćna Luisova kiselina koju je lakše napraviti, proizvodi manje otpada i manje je štetna za životnu sredinu jer je bez halogena, nema fluora ili hlora.
„Stalno pravimo nova jedinjenja“, rekao je Martin. „Međutim, retko je doći do jedinstvenog, korisnog jedinjenja od samo tri stvari koje možete naručiti iz kataloga.“
BoCb 3 je sada u fazi fundamentalnog otkrića. Privremeni patent je podnet i tim intenzivno sarađuje sa tri akademske istraživačke grupe u Kaliforniji, Nemačkoj i Italiji kako bi razumeo puni obim njegove reaktivnosti i potencijalne komercijalne primene.
„Iako je prerano znati kakav će uticaj imati BoCb 3, vrlo je lako zamisliti da će ova tehnologija biti zaista privlačna za naftnu industriju“, rekao je Martin.
