П.В. Рамачандрэн, преподаватель органической химии в Отделе Химии, и стажер Амея С. Калкарни обнаружили способ произвести бораны амина в открытой окружающей среде, используя более дешевые и более многочисленные химикаты, которые не использовались прежде.
Результат мог обеспечить более безопасный, более дешевый и более многочисленный комплекс, включая не сделанных прежде, у которого есть множество использования.Процесс и одно из их применений в органической химии детализированы в отдельных статьях Ramachandran, которые появляются в недавней проблеме Химических Коммуникаций.Diborane – pyrophoric газ, редко использовал как есть из-за его токсичности и проблем безопасности.
Амины, с другой стороны, являются комплексами, состоящими из атома азота, сказал Рамачандрэн. Когда амины объединены с бораном, результат нетоксичен, воздух – и стабильные влажностью бораны амина.
«Бораны амина долго оценивали для их потенциала для водородного хранения», сказал он.Согласно отчету 2006 года из американского Министерства энергетики, у комплексов борана амина есть большой потенциал как компонент в топливных источниках из-за их высокого водородного содержания.
Водород может использоваться в топливных элементах, чтобы привести в действие электромобили и другие электронные устройства и может использоваться, чтобы продвинуть космический корабль.У производства боранов амина обычными методами есть несколько проблем безопасности.«Сульфид этана борана, один из реактивов, используемых в процессе до сих пор, если открыто воздуху, реагирует с влажностью в воздухе, выпуская водород, очень легковоспламеняющийся газ, который мог загореться; таким образом, чрезвычайная осторожность должна использоваться.
Из-за химикатов и процесса, вовлеченного в реакцию, только, отлично обученные люди могли сделать реакцию. То, что мы сделали, должно сделать ту реакцию более доступной».
Новый метод производства комплекса удаляет многие опасные формы борана и заменяет ими с борогидридом натрия и бикарбонатом натрия (или пищевая сода), которые менее опасны. Это позволяет воде использоваться в качестве реактива, означая, что процесс может быть сделан в открытой окружающей среде, сказал Рамачандрэн.
«Этот процесс также приводит к более высоким суммам производимых боранов амина», сказал он.Так как продукт более доступный, он должен значительно снизить стоимость.
«Новый процесс может также привести к производству других типов боранов амина, некоторые из которых не были исследованы вообще, так как эти материалы не были доступны в прошлом», он сказал. «Таким образом, это действительно до воображения химика».Лекарства, батареи и топливо ракеты – только часть использования, которое возможно.В сопутствующей рукописи, изданной группой Рамачандрэна, применением самого простого из боранов амина, был описан боран аммиака, для hydroboration. Это основывается на оригинальной работе над hydroboration, сначала отмеченным покойным нобелевским лауреатом Пердью Гербертом К. Брауном, который заработал для Брауна Нобелевскую премию по химии в 1979.
Ramachandran много лет работал с Брауном.Hydroboration обращается к добавлению связи водородного бора к основанным на углероде связям.«Hydroboration дал органическим химикам процедуру, чтобы сделать миллионы комплексов, которые было более трудно сделать иначе», сказал Рамачандрэн. Несмотря на его широкое использование, hydroboration использует pyrophoric, чувствительные к влажности реактивы, излагающие риск для безопасности.
Текущая работа из Пердью описывает первый открытый к воздуху hydroboration протокол, используя воздух – и стабильные влажностью реактивы. «Мы полагаем, что способность выполнить hydroboration без потребности в инертных условиях будет иметь огромные последствия в промышленности и химическом образовании», сказал Рамачандрэн.Ramachandran подали временные патенты через Офис Исследовательский фонда Пердью Технологической Коммерциализации, и технология доступна для лицензирования.