L’Institut de Tecnologia Química (ITQ, CSIC-UPV) desenvolupa una tècnica catalítica que obté unes molècules orgàniques anomenades alquens en un procés fins a 10 vegades més barat que l’actual

Un grup d’investigació de l’Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desenvolupat una tecnologia per a obtindre alquens, molècules orgàniques d’ampli ús industrial, a partir de molècules anàlogues fins a 50 vegades més barates que les empleades ara. Utilitzant xicotetes quantitats de ruteni com a catalitzador, l’equip científic ha demostrat que es tracta d’una tecnologia viable a nivell industrial, produint la síntesi a gran escala de fragàncies comercials en col·laboració amb una empresa internacional del sector. El nou mètode es publica en la revista Nature Communications.

Els alquens són hidrocarburs que contenen un doble enllaç químic carboni-carboni. Abunden a la natura, i els seus derivats químics són productes de gran interés en la indústria, ja que s’utilitzen per a la producció de milions de tones a l’any de detergents, lubrificants, cosmètics, fragàncies o polímers (plàstics, pneumàtics…). En concret, els alquens emprats en l’estudi són els denominats ‘alquens interns’, que s’obtenen a partir de molècules anàlogues anomenades ‘alquens terminals’.

La manera més simple d’obtindre alquens interns és mitjançant reaccions d’isomerització (canviar els àtoms d’ordre) d’alquens terminals, però això requereix altes temperatures (més de 250 °C) i els seus productes no es poden utilitzar en indústria de química fina, a més de produir uns altres no desitjats. Els alquens interns s’obtenen també mitjançant altres mètodes sintètics més selectius però menys eficients, que utilitzen grans quantitats de productes (catalitzadors, ligands, additius o dissolvents), la qual cosa fa que no siguen viables per a implementar-se a nivell industrial pel seu alt cost i la quantitat de residus que generen.

El nou mètode desenvolupat per l’ITQ permet la síntesi d’alquens interns a partir dels seus anàlegs terminals utilitzant quantitats de catalitzador (ruteni) de parts per milió, la qual cosa fa que siga una tecnologia viable per a ser utilitzada a nivell industrial. “De fet, com s’esmenta en l’article, hem emprant aquesta metodologia per a dur a terme la síntesi a gran escala de fragàncies comercials en col·laboració amb una empresa del sector”, explica Antonio Leyva-Pérez, investigador del CSIC a l’ITQ que lidera l’estudi.

Procés econòmic i viable per a la indústria

Segons el científic del CSIC, les tecnologies actuals per a produir alquens interns empren catalitzadors àcids a altes temperatures, generant productes indesitjats, o catalitzadors de rodio, metall 10 vegades més car que l’or. “La nostra nova metodologia ens permet obtindre de manera completament selectiva una gran varietat d’alquens interns, és a dir, sense formació d’altres productes secundaris, la qual cosa fa que puguen ser utilitzats per a multitud d’aplicacions”, assegura Leyva-Pérez.

“A més, per a la seua obtenció s’utilitzen xicotetes quantitats, de parts per milió, d’espècies de ruteni, un material tres vegades més barat que l’or, la qual cosa fa que siga un procés molt econòmic i viable des d’un punt de vista industrial”, assenyala l’investigador. Com que els alquens interns són àmpliament utilitzats per a una gran varietat de transformacions en la indústria química, l’ús d’aquesta metodologia té un gran ventall de possibilitats.

El treball que publica Nature Communications es realitza en col·laboració amb l’empresa International Flavours & Fragrances Inc. (IFF), amb seu a Benicarló (Castelló), i amb el professor de la Universitat de València Antonio Doménech. Els resultats obtinguts han sigut presentats per a la seua protecció mitjançant patents, tant per a la síntesi de fragàncies (juntament amb l’empresa International Flavours & Fragrances Inc.), com per a la isomerització d’alquens de cadena llarga.

 

Referència:

Sergio Sanz–Navarro, Marta Mon, Antonio Doménech–Carbó, Rossella Greco, Jorge Sánchez–Quesada, Estela Espinós–Ferri, Antonio Leyva–Pérez. Parts–per–million of ruthenium catalyze the selective chain–walking reaction of terminal alkenes. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30320-9

Hipoxia doradas adaptación ejercicio IATS

Material de descàrrega
Imatge (jpeg)
Nota de premsa (pdf)

Share This
Ministerio de Ciencia y TecnologíaCSICDelegación C.Val.Casa de la Ciència