В основе способа лежит механизм, благодаря которому азотфиксирующие бактерии преобразуют газообразный азот в аммиак. Химическая реакция проводится в мягких условиях и позволяет избежать побочных эффектов

Учёные из МГУ имени М.В. Ломоносова с российскими коллегами 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 опубликованы в журнале Inorganic Chemistry.

Получение аммиака из азота обычно проводят 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 Николай Киреев, один из авторов работы, аспирант кафедры органической химии химического факультета МГУ.

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.

Работа выполнена совместно с учеными из Института элементоорганических соединений им А.Н. Несмеянова РАН и Института проблем химической физики РАН.