การค้นพบไฮโดรฟอร์มิเลชั่นครั้งใหญ่ครั้งแรกในรอบ 50 ปี

ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถมองได้ว่าเป็นเส้นขนานของศิลาอาถรรพ์ที่น่าอับอาย พวกเขาไม่สามารถเปลี่ยนธาตุหนึ่งไปเป็นอีกธาตุหนึ่งได้ แต่สามารถช่วยในการเปลี่ยนสารเคมีหนึ่งไปเป็นอีกธาตุหนึ่งได้ โดยที่ตัวมันเองจะไม่เปลี่ยนแปลง โคบอลต์ซึ่งเป็นแร่ธาตุทั่วไป ทำหน้าที่รับอะตอมจากโมเลกุลอื่นและสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนได้ดี นักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับการศึกษาร่วมกับ Stanley ได้แก่ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ David Vinyard และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านเคมี Drew Hood และ Ryan Johnson นักวิจัยจาก ExxonMobil Chemical Company ก็มีส่วนร่วมในโครงการนี้เช่นกัน อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 75 เลือกใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีฐานเป็นโรเดียมเนื่องจากเทคโนโลยีความดันต่ำและสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีราคาถูก แต่สแตนลีย์กล่าวว่าไม่เพียงแต่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโคบอลต์สามารถสร้างเวอร์ชันที่มากขึ้นและดีขึ้นได้ - ของผลิตภัณฑ์อัลดีไฮด์บางชนิด แต่ราคาของโรเดียมนั้นสูงเกินไปเมื่อเปรียบเทียบ "ตัวเร่งปฏิกิริยาบิสฟอสฟีนโคบอลต์ประจุบวกช้ากว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโรเดียมที่ดีที่สุดประมาณ 20 เท่า" เขากล่าว "แม้ว่าจะมีราคาถูกกว่า 10,000 เท่า" วันนี้ ราคา โรเดียม ปิดแตะ 9,800 ดอลลาร์ต่อออนซ์ ขณะที่โคบอลต์คงที่เพียง 90 เซนต์ต่อออนซ์ ลุยเซียนาเพียงแห่งเดียว มีโรงงานเคมีภัณฑ์ไฮโดรฟอร์มิเลชันขนาดใหญ่สามแห่ง ได้แก่ โรงงาน ExxonMobil ในแบตันรูชที่ใช้เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์แรงดันสูง โรงงานเชลล์ในเมือง Geismar ที่ใช้ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ที่ดัดแปลงด้วยฟอสฟีนความดันปานกลาง และโรงงานเคมี Dow ใน Taft ที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโรเดียมดัดแปลงฟอสฟีนความดันต่ำ "ประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยไฮโดรฟอร์มิเลชันต้องการเทคโนโลยีโคบอลต์หรือโรเดียมแรงดันสูง" เขาอธิบาย "เทคโนโลยีบิสฟอสฟีนโคบอลต์ประจุบวกใหม่นี้นำเสนอตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประหยัดพลังงานมากกว่ามาก ซึ่งสามารถทำงานที่แรงดันปานกลางสำหรับปฏิกิริยาเหล่านี้" Hydroformylation หรือ oxo เป็นปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เปลี่ยนอัลคีน คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรเจนให้เป็นผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น พลาสติไซเซอร์ ซึ่งเป็นสารที่เติมเพื่อให้เกิดความยืดหยุ่นและลดความเปราะบาง และสารทำความสะอาด แม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ใหม่ของกลุ่มจะมีความสามารถในการคัดเลือกต่ำสำหรับผลิตภัณฑ์อัลดีไฮด์เชิงเส้นที่ต้องการโดยทั่วไปสำหรับอัลคีนอย่างง่าย แต่สแตนลีย์กล่าวว่ามันมีกิจกรรมและการเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับอัลคีนที่แตกกิ่งภายในซึ่งยากต่อการไฮโดรฟอร์มิเลต ตัวอย่างเช่น นักวิจัยพบว่าผงซักฟอกสำหรับซักล้างมีโอกาสน้อยที่จะละลายในน้ำเย็นเนื่องจากความเป็นเส้นตรง ซึ่งเป็นลักษณะที่พบในตัวเร่งปฏิกิริยาโรเดียม ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์สามารถทำให้โมเลกุลของผงซักฟอกมี "แขนง" มากขึ้น ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับจาระบีและน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สแตนลีย์กล่าวว่า นี่เป็นการค้นพบครั้งสำคัญครั้งแรกเกี่ยวกับไฮโดรฟอร์มิเลชันในรอบอย่างน้อย 50 ปี "สิ่งที่ทำให้ผมตื่นเต้นที่สุดคือการค้นพบที่สามารถประยุกต์ใช้ในชีวิตจริงได้" เขากล่าว "การคิดหาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประหยัดพลังงานมาก เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถนำไปใช้ในด้านอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ได้คือความฝันของนักเคมีทุกคน"