Rad znanstvenika IRB-a objavljen u J. Am. Chem. Soc.
Znanstvenik Instituta Ruđer Bošković, dr. sc. Vjekoslav Štrukil, iz Laboratorija za fizikalno organsku kemiju, Zavoda za organsku kemiju i biokemiju, u suradnji s Prof. Tomislavom Friščićem sa Sveučilišta McGill, objavio je rad pod nazivom "Mechanochemical Ruthenium-Catalyzed Olefin Metathesis", u jednom od najprestižnijih časopisa Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2476–2479, IF2013 = 11.444).
Rad, nastao u okviru postdoktorskog boravka u grupi Prof. Friščića, temeljen je na idejama začetim kroz vrlo uspješnu suradnju grupe s McGill-a i Laboratorija za fizikalno organsku kemiju.
U radu je opisana prva uspješna primjena mehanokemijske sinteze u čvrstom stanju s ciljem dobivanja nezasićenih organskih spojeva tzv. reakcijom olefinske metateze ili zamjene. Olefinska metateza je vrsta organske transformacije u kojoj dolazi do cijepanja i preraspodjele dvostrukih ugljik-ugljik veza pomoću odgovarajućeg metalnog katalizatora. U tu se svrhu najčešće koriste rutenijev, molibdenski i volframovi katalizatori, a u radu je primijenjen klasični rutenijev, tzv. Hoveyda-Grubbsov katalizator 2. generacije.
Zbog svoje jednostavnosti, kao i smanjenja količine štetnih nusprodukata, olefinska metateza je našla primjenu u gotovo svim vrstama kemijske industrije, od proizvodnje plastičnih masa, lijekova, funkcionalnih materijala, obrade biomase itd. Posebno je važno istaknuti da su znanstvenici Y. Chauvin, R. H. Grubbs i R. R. Schrock upravo za razumijevanje mehanizma metateze i razvoj katalizatora primili Nobelovu nagradu za kemiju 2005. godine. Primijenjenom mehanokemijskom metodom, provedene su rutenijem katalizirane tzv. unakrsna metateza (“cross-metathesis”) i metateza zatvaranja prstena (“ring-closing metathesis”) bez primjene otapala u vrlo visokom iskorištenju, kratkom vremenu i bez vanjskog zagrijavanja.
Također je ispitana efikasnost standardnih katalizatora za ovaj tip reakcije, od Grubbsovih katalizatora 1. i 2. generacije, do Hoveyda-Grubbsovog katalizatora 2. generacije koji se pokazao kao najučinkovitiji pod mehanokemijskim uvjetima. Pri tome je otkriven negativni utjecaj čelika kao materijala koji se koristi za izradu opreme za mljevenje, što je dovedeno u vezu s redoks promjenama na metalnom centru katalizatora. Kao optimalni matrijal je stoga korišten teflon što je omogućilo reproducibilno izvođenje reakcija u visokom iskorištenju.
Nadalje, koristeći metode suhog (“neat”) i tekućinom potpomognutog mljevenja (“liquid-assisted grinding”), kao i dodatak krutih aditiva (npr. jednostavne natrijeve ili kalijeve soli poput klorida ili sulfata), ostvarena je kontrola reaktivnosti kako krutih tako i tekućih olefina. Potencijal novog pristupa olefinskoj metatezi pokazan je i na primjerima sinteze nekoliko derivata na gramskoj skali, što predstavlja bitan korak u razvoju ekološki prihvatljive organske sinteze u industrijskim mjerilima.