پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از نانوکاتالیست حاوی آهن می‌توان یک ماده شیمیایی دارای خواص ضدسرطان را با کارایی بالا تولید کرد. این نانوکاتالیست به دلیل کاهش تولید مواد جانبی، ایمنی بیشتری برای محیط‌زیست داشته و هزینه تولید نیز در این روش کمتر از کاتالیست‌های پالادیم است.
افزایش کارایی سنتز مواد شیمیایی با نانوکاتالیست حاوی آهن
محققان دانشگاه روند موفق به ارائه روشی ایمن و زیست‌سازگار برای تولید سینامالدهید شدند، ترکیبی که دارای خواص آنتی‌باکتریال و ضدسرطانی است.
در این روش، محققان از کاتالیستی استفاده کردند که در آن نانوذرات پالادیم و آهن استفاده شده است که این کار موجب کاهش تولید محصولات جانبی خطرناک برای محیط‌زیست می‌شود.
این راهبرد زیست‌سازگار را می‌توان برای تولید مواد آلی دیگر از خانواده آلدهیدها به کار برد و مواد مفید برای استفاده در پزشکی، کشاورزی و صنعت مواد غذایی تولید کرد.
نتایج این پروژه در نشریه Molecular Catalysis به چاپ رسیده است.
در روش‌های رایج برای تولید الکل‌ها، آلدهید و کتون‌ها معمولا از کرم و منگنز استفاده می‌شود که مواد جانبی مضری تولید می‌شود. برای جلوگیری از این کار می‌توان مواد اکسیدکننده انتخابی نظیر پراکسید هیدروژن به سیستم اضافه کرد اما این کار نیز موجب کاهش بازده فرآیند می‌شود. از این رو، محققان به دنبال کاتالیستی ارزان و کارا برای تولید سینامالدهید هستند.
این گروه تحقیقاتی از کاتالیست‌های مبتنی بر نانوذرات پالادیم و آهن برای تولید این ماده استفاده کردند. این نانوذرات می‌توانند به‌صورت انتخابی با استفاده از پراکسید هیدروژن زیر تابش پرتوهای ماکروویو سینامیل الکل را اکسید کنند. این کار با قیمت کم انجام شده و ایمنی محیط‌زیستی زیادی دارد.
برای افزایش اثربخشی این کاتالیست محققان از زیرلایه سیلیکاتی برای ساخت این نانوذرات استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی نانوذرات پالادیم را روی زیرلایه سیلیکات منگنز قرار دادند تا اکسیداسیون ترکیب به‌صورت انتخابی صورت گیرد. نتایج بررسی‌های محققان نشان داد که با استفاده از این روش می‌توان بهره واکنش را به بیش از ۶۰ درصد رساند.
برای درک اینکه چرا کاتالیست آهن موثرتر از کاتالیست پالادیم است محققان سازوکاری را برای این فرآیند پیشنهاد کردند. آن‌ها دریافتند که اکسیداسیون سینامیل الکل با عبور از یک حد واسط دارای گروه اپوکسی انجام می‌شود. همین حد واسط موجب می‌شود تا در فرآیند اکسیداسیون، زنجیره کربن شکسته شود و مولکول کوتاه‌تر بنزآلدهید تولید شود.
