Ученые предложили новый, более эффективный и безопасный способ получения аммиака. В его основе лежит механизм, благодаря которому азотфиксирующие бактерии преобразуют газообразный азот в аммиак. Химическая реакция проводится в мягких условиях и позволяет избежать побочных эффектов. Результаты исследования сотрудников МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с российскими коллегами опубликованы в журнале Inorganic Chemistry.
Аммиак из азота обычно получают с использованием металлических соединений, которые увеличивают скорость химической реакции. В ходе реакции на промежуточном этапе образуется химическая связь между атомом водорода и металла, другими словами — протонирование металла. Авторы работы предложили новый способ получения аммиака из азота в более мягких условиях, который позволяет устранить этот побочный эффект.
«Протонирование металла — нежелательный побочный процесс в превращении азота в аммиак, который можно избежать, используя более слабые и пространственно сложные кислоты», — рассказал один из авторов работы Николай Киреев.
Решение, предложенное исследователями, вдохновлено процессом фиксирования атмосферного азота у некоторых бактерий. В ходе этой органической реакции бактерии вырабатывают аммиак, причем реакция происходит в очень мягких условиях благодаря наличию комплекса металлосодержащих ферментов. Изучив этот процесс, исследователи поняли важность образования водородных связей на промежуточных этапах получения аммиака из азота.
«Углубленное понимание механизма реакции восстановления азота, ускоряемого комплексами переходных металлов, и факторов, влияющих данный процесс, позволит в будущем создать новые и более эффективные способы восстановления азота до аммиака», — добавил ученый.