Desenvolupen un mètode per a produir plàstics i productes farmacèutics sense metalls ni dissolvents tòxics

   VALÈNCIA, 23 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Un grup de recerca 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 un nou mètode per a produir plàstics i productes farmacèutics i detergents sense metalls ni dissolvents tòxics.

   El nou mètode per a realitzar una reacció fonamental en la indústria química, l'epoxidación d'alquens, emprant sol oxigen o aire, sense necessitat d'utilitzar catalitzadors ni dissolvents ha sigut patentat i els seus resultats es publiquen ara en la revista Nature Communications, segons ha informat CSIC en un comunicat.

   L'epoxidación d'alquens és una reacció fonamental en la indústria química, en la qual un alquè, una molècula orgànica formada per carboni i hidrogen, es transforma en un epòxid, compost molt reactiu que és molt útil en moltes reaccions químiques i industrials.

    Són essencials, entre altres, en la producció de plàstics i resines epoxi (polímers de gran resistència i versatilitat utilitzats en la construcció, la informàtica o l'automoció), així com en la fabricació de productes farmacèutics, detergents, fragàncies i sabors.

   Sobre este tema, l'investigador científic del CSIC en l'ITQ (UPV-CSIC) i coautor de la investigació, Antonio Leyva Pérez, ha explicat que els alquens són com a peces de Llec fetes només de carboni i hidrogen, amb un 'doble enllaç' entre dos dels seus àtoms de carboni i que este doble enllaç és una mena de "punt feble" on la molècula és "més reactiva".

    L'epoxidación és la reacció química que pren estes peces de Llec, els alquens, i els afig un àtom d'oxigen per a formar una estructura de tres àtoms, dos de carboni i un d'oxigen. El resultat és "un nou compost, l'epòxid, molt més reactiu i versàtil, una peça clau que de fet obri moltes portes en l'àmbit de la química".

   Fins ara, un dels mètodes més comuns per a obtenir epòxids és l'epoxidació catalítica, un procés químic en el qual els alquens aconseguixen l'àtom d'oxigen a partir del peròxid d'hidrogen, comunament conegut com a aigua oxigenada. No obstant això, perquè el peròxid done l'àtom d'oxigen als alquens és necessari la utilització de catalitzadors, on s'empren metalls com el vanadi o el titani, que actuen com a 'mediadors moleculars' per a convertir els alquens en epòxids.

   No obstant això, "l'innovador" mètode desenvolupat per l'ITQ permet obtenir epòxids sense utilitzar catalitzadors, la qual cosa es considerava inviable fins ara. A més, els seus resultats mostren "alts nivells de rendiment i una selectivitat de fins a un 90%, percentatge que fa referència a la preferència d'una reacció química per formar un compost específic, quan existix la possibilitat que succeïsquen diversos resultats diferents".

    Per a aconseguir-ho, el sistema empra diferents formes: es pot realitzar la reacció utilitzant aire a pressions moderades (entre 3 i 5 bars); emprant el contacte directe amb l'aire, on la reacció pot ocórrer de manera espontània a temperatura ambiente, alguna cosa també inèdit fins al moment; i aplicant oxigen i calor, amb temperatures entre els 100 i els 200 °C.

   Este procés pot dur-se a terme en un matràs comú obert a l'aire durant diverses hores, la qual cosa permet augmentar significativament la producció actual. La reacció es produïx a través d'una sèrie d'interaccions entre els alquens en estat líquid i l'oxigen de l'aire.

   En estes condicions, els alquens reaccionen per a formar radicals, que són partícules altament reactives capaces d'activar l'oxigen de l'aire. Això genera un superòxid, és a dir, un radical lliure o molècula amb un electró desaparellat (sense un altre electró en la mateixa regió d'al voltant del nucli d'un àtom) que reacciona amb els alquens activats per a formar un producte intermedi que, al seu torn, interactua amb més oxigen per a donar lloc al producte final: un epòxid.

   "Gràcies a este procés, cap la possibilitat d'eliminar tant l'aigua oxigenada com els additius i el dissolvent emprats fins ara en la indústria, substituint-ho tot per aire simplement. D'esta forma, es reduïxen els costos de producció en més d'un 50 per cent", assegura Judit Oliver, investigadora del CSIC en l'ITQ (UPV-CSIC) i coautora de la investigació.