Uniwersalna i ekologiczna metoda syntezy związków będących prekursorami dla preparatów hamujących dojrzewanie owoców i warzyw, została opracowana przez zespół chemików, którym kieruje dr hab. inż. Radomir Jasiński, prof. PK z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej. Rozwiązanie może stać się podstawą do produkcji użytecznych preparatów. Na razie efekty dotychczasowej pracy badawczej prezentowane są na łamach prestiżowego czasopisma „Journal of Cleaner Production”.
Autorami opublikowanego w naukowym periodyku artykułu pt. „Green synthesis of nitrocyclopropane-type precursors of inhibitors for the maturation of fruits and vegetables via domino reactions of diazoalkanes with 2-nitroprop-1-ene” są: dr hab. inż. Radomir Jasiński, prof. PK (kierownik Zakładu Chemii Organicznej, prodziekan Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej), dr inż. Agnieszka Kącka-Zych (Zakład Chemii Organicznej WIiTCh), mgr inż. Przemysław Woliński (Zakład Chemii Organicznej WIiTCh) oraz Agnieszka Fryźlewicz (studentka studiów I stopnia na WIiTCh), a także dr hab. Oleg M. Demchuk, prof. Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego i dr Barbara Mirosław z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie. Zespół prof. Jasińskiego specjalizuje się w syntezie organicznej i fizycznej chemii organicznej. Oprócz wymienionych powyżej pracowników i studentki PK, należą do niego adiunkci: dr inż. Agnieszka Łapczuk-Krygier i dr inż. Karolina Kula z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej PK oraz doktorantka mgr inż. Karolina Zawadzińska. W pracach grupy badawczej udział biorą też studenci WIiTCh oraz uczniowie szkół średnich. – Jesteśmy otwarci na współpracę i kreatywność młodych ludzi. Dobrym przykładem jest pani Agnieszka Fryźlewicz, która studiuje na WIiTCh, ale udzielała się w moim zespole już w czasie nauki w technikum o profilu chemicznym. W badaniach nad metodą opisaną w „Journal of Cleaner Production” wykonała wyjątkowo odpowiedzialną pracę w laboratorium, a przecież nie ukończyła jeszcze I stopnia studiów – mówi prof. Radomir Jasiński.
Jak podkreśla, jego zespół od lat zajmuje się reakcjami realizującymi się z tzw. „pełną ekonomią atomową”. Oznacza to, że w toku reakcji chemicznej wszystkie atomy wchodzące w skład cząsteczek surowców, trafiają do cząsteczki docelowego produktu. Dzięki temu udaje się wyeliminować problem powstawania produktów ubocznych. – Analizując fizykochemię 2-nitroprop-1-enu, zauważyliśmy, że jest rzadko aplikowany w syntezie organicznej. Z drugiej strony, jego zastosowanie w syntezie związków cyklicznych narzucało się dość logicznie, bo to komponent o dobrej reaktywności, a więc dający szansę na łatwe przekształcenie w łagodnych warunkach – tłumaczy prof. Jasiński.
Prof. Radomir Jasiński o odkryciu dokonanym przez jego zespół (cała rozmowa wkrótce na antenie Radia „Nowinki”)
Chemicy z PK proponują prostą i całkowicie selektywną metodę otrzymywania prekursorów analogów metylocyklopropenu. Pierwszy etap syntezy realizuje się z tak ważną, stuprocentową ekonomią atomową. Z kolei drugi etap, który następuje spontanicznie po pierwszym, przebiega z eliminacją cząsteczkowego azotu, a więc produktu całkowicie nieszkodliwego. – W toku naszych prac ustaliliśmy, że proponowana metoda nie jest unikatowym przypadkiem dla jednej tylko reakcji chemicznej, ale można – w określonych ramach – nadać jej charakter bardziej ogólny. Zbadaliśmy w kompleksowy sposób molekularny mechanizm opisanych transformacji, używając nowej i unikatowej w polskich realiach techniki ELF. Dzięki temu jesteśmy teraz w stanie projektować syntezę określonej grupy podobnych połączeń bez wchodzenia do laboratorium – wyjaśnia prodziekan Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej.
Badania naukowców, studentów i doktorantów z Politechniki Krakowskiej są pierwszym, ale niezwykle istotnym krokiem w stronę produkcji użytecznych preparatów hamujących dojrzewanie owoców i warzyw. W przeciwieństwie do etylenu, który jest powszechnym przyspieszaczem dojrzewania, metylocyklopropen i jego analogi hamują proces dojrzewania. Zsyntezowanie nowych połączeń z tej grupy i uogólnienie „zielonej” metody ich preparatyki może wspomóc rozwiązanie problemu przechowywania i transportu warzyw i owoców, zwłaszcza dużych ilości. Jest to zagadnienie stanowiące jedno z wyzwań dla współczesnej nauki.
(bk)
Na zdjęciach, 1) pracownicy i doktoranci Zakładu Chemii Organicznej, w tym członkowie zespołu prof. Radomira Jasińskiego – drugi rząd, drugi od lewej: mgr inż. P. Woliński, trzeci od lewej: prof. R. Jasiński, pierwszy rząd, od lewej: dr inż. K. Kula, mgr inż. K. Zawadzińska, dr inż. A. Kącka-Zych, dr inż. A. Łapczuk-Krygier; 2) prof. Radomir Jasiński i Agnieszka Fryźlewicz (pierwsza od lewej) / fot. Zakład Chemii Organicznej