Хіміки вперше змогли придумати метод, в якому діоксид вуглецю (CO₂) у вигляді газу служитиме основним реагентом для отримання корисної хімічної речовини. Таким чином вчені синтезували метіонін – амінокислоту, яка необхідна у великих кількостях, зокрема, для того, щоб виробляти в промислових масштабах корми для тварин.
Автори стверджують, що винайдений спосіб підходить для промислового виробництва, передає ukurier.gov.ua.
Зараз метіонін (C5H11NO2S) отримують під час шестиступінчатого процесу, в якому використовують високотоксичні речовини, такі як, ціаністий водень (синильна кислота, HCN).
Одним із проміжних продуктів реакції в цьому процесі є метіонал (C4H8OS), який також виходить при розкладанні метіоніну бактеріями.
«Виходячи з ідеї, що метіонін в мікроорганізмах перетворюється в метіонал з виділенням вуглекислого газу, ми спробували повернути процес назад.Будь-яка хімічна реакція яку порібно поветнути “з ніг на голову”, потребує величезних тисків і витрат енергії», – пояснює провідний автор роботи Арне Скерріт з Мюнхенського технічного університету в Німеччині.
У рамках дослідження хіміки визначили відповідні параметри для запуску зворотної реакції в промисловому масштабі і необхідні для цього каталізатори.
Уже в попередніх експериментах відсоток одержуваного метіоніну виявився несподівано великий навіть при незначному тиску всього у дві атмосфери.
Надалі автори сконцентрувалися на каталізаторах, якими в даному випадку служать органічні сполуки – білки.
Після декількох років експериментів на лабораторному устаткуванні автори змогли досягти співвідношення в 40% між сировиною і продуктом реакції – метіоніном.
Крім цього вони створили теорію, яка описує цей біохімічний процес.
«У порівнянні з фотосинтезом, в процесі якого природа також використовує вуглекислий газ в якості будівельних блоків для органічних молекул, наша реакція елегантна і проста, – додає Скерріт.
Фотосинтез опирається на 14 ензимах і дає вихід близько 20%, а наш метод використовує всього два ензими».
