Древесина вместо нефти: предложен новый способ производства химических соединений

При производстве химических веществ в ближайшем будущем нефть может быть заменена древесиной. Во всяком случае, сделан значительный шаг вперед в исследовании возможности замены нефти при химических процессах возобновляемым растительным сырьем.

Научные сотрудники университета Иоганна Гутенберга в Майнце «JGU» и университета Алабамы в Тускалоза произвели два активных компонента из базирующихся на древесине исходных материалов и показали, что они могут применяться без экономических потерь при синтезе, как правило, основывающемся на нефтепродукте. «Наша идея заключается в том, чтобы производить повседневные продукты из возобновляемого сырья и при этом не наносить вследствие этого вреда окружающей среде, но при этом они будут оставаться экономически конкурентоспособными», заявил по этому поводу профессор университета доктор Тиль Опац. Исследовательская работа была опубликована в отраслевом журнале «Angewandte Chemie», пользующемся хорошей репутацией, и выбрана редакцией для вынесения на титульный лист.

На факультете органической химии «JGU» группа под руководством Тиля Опац в рамках исследовательского объединения «Chemische Biomedizin», поддерживаемого фондом «Carl-Zeiss» для благотворительных целей, занимается синтезом активных веществ, которые в том числе препятствуют распространению опухолевых клеток. Напротив, коллеги по исследовательской работе из США под руководством профессора доктора Aнтони Аргуэндо были заинтересованы в применении компонентов древесины для устойчивого развития производства широкого ассортимента основных химических веществ, например, для производства автомобильных лаков. На научной конференции в Госларе два года назад обе исследовательские группы констатировали, что их концепции исключительно дополнятся, если они будут скомбинированы соответствующим способом. С тех пор происходило интенсивное сотрудничество между научными сотрудниками и студентами Майнца и Тускалоза для согласования совместных действий.

В настоящее время обе команды совместно смогли продемонстрировать, что таким образом можно изменить синтез различных активных веществ, как правило, базирующийся на нефтепродуктах, чтобы углеродный скелет их молекул строился исключительно из базирующихся на древесине исходных материалах. При этом в случае целевого получения натурального продукта Ilicifolin не существовало никакой возможности сравнения с классической нефтехимией, потому что речь шла о первом синтезе этого вещества. Однако в случае производных естественного обезболивающего морфина эффективность древесно-химического синтеза отчетливо превосходит все без исключения известные до сих пор нефтехимические варианты.

Это показывает, что применение древесины, как возобновляемого ресурса, не должно быть связано с сокращением экономичности. Xylochemie, как химический синтез с применением древесины, может внести важный вклад в возмещение ограниченного, а также вредного для окружающей среды использования нефти и природного газа в химическом производстве.

Теперь дальнейшие исследования должны быть направлены на другие цели и задачи по той же тематике. Для этого была основана международная исследовательская группа под названием «STANCE» (Стабильная технология для новой химической экономики). В нее входят научные сотрудники из США, Германии, Японии и Канады, которые вместе занимаются разработкой альтернативной, продолжительной химической инфраструктуры, не основывающейся на ограниченных ресурсах, предотвращающей экологические дисбалансы и вместе с тем являющейся малозатратной.

Древесина предполагает ассортимент возможного исходного сырья, который на основе своей химической структуры лучше подходит для многих вариантов использования, чем нефтепродукты.