Несмотря на то, что аммиак широко используется, его не так просто сделать. Основным методом производства аммиака на промышленном уровне сегодня является процесс Габера-Боша, в котором используется катализатор на основе железа, температура около 450 ° C и давление 300 бар, что почти в 300 раз превышает давление на уровне моря.
Причина в том, что молекулярный азот, содержащийся в воздухе, не очень легко реагирует с другими элементами. Это затрудняет фиксацию азота.
Между тем, многие микроорганизмы адаптировались для фиксации азота в нормальных условиях и в хрупких пределах клетки. Они делают это с помощью ферментов, биохимия которых вдохновила химиков на применение в промышленности.
Лаборатория Маринеллы Маццанти в EPFL синтезировала комплекс, содержащий два иона урана (III) и три центра калия, удерживаемые вместе нитридной группой и гибким металло-лигандным каркасом. Эта система может связывать азот и расщеплять его на две части в мягких условиях окружающей среды путем добавления водорода и / или протонов или монооксида углерода к полученному азотному комплексу. В результате молекулярный азот расщепляется и естественным образом связывается с водородом и углеродом.
Исследование доказывает, что комплекс молекулярного урана может преобразовывать молекулярный азот в соединения с добавленной стоимостью без необходимости в суровых условиях процесса Габера-Боша. Он также открывает двери для синтеза соединений азота помимо аммиака и формирует основу для разработки каталитических процессов для производства азотсодержащих органических молекул из молекулярного азота.