El compuesto industrial consigue una reacción ecológica
Los científicos han encontrado catalizadores que mejoran una importante reacción industrial y la hacen más ecológica
Científicos de la Universidad de Nagoya han desarrollado una reacción química que produce altos rendimientos de un compuesto utilizado en una amplia variedad de industrias, sin necesidad de altas temperaturas o catalizadores tóxicos. El método se describe en la revista ACS Catalysis y ofrece una solución práctica y sostenible para la síntesis industrial de ésteres de (me)acrilato (= acrilato o metacrilato).
Los arilóxidos de sodio o de magnesio pueden catalizar la transesterificación del (me)acrilato de metilo a temperatura ambiente, con alta quimioselectividad, produciendo un alto rendimiento de éster de (me)acrilato, y sin el uso de metales o ligandos tóxicos.
Kazuaki Ishihara
Los ésteres de (me)acrilato se utilizan en los revestimientos industriales y la albañilería, y para fabricar plásticos, tintes y adhesivos. Pero el proceso químico para fabricarlos a partir de (me)acrilatos de metilo implica altas temperaturas, largos tiempos de reacción y compuestos tóxicos. También puede dar lugar a reacciones secundarias no deseadas.
Los científicos, entre ellos el profesor de la Universidad de Nagoya Kazuaki Ishihara y sus colegas, han trabajado en la mejora de este proceso para hacerlo más ecológico. En concreto, han trabajado en la mejora del catalizador que interviene en la reacción química que convierte los (me)acrilatos de metilo en ésteres de (me)acrilato, llamada transesterificación.
"Cada año se producen millones de toneladas de ésteres de (me)acrilato y son uno de los productos químicos manufacturados más importantes", explica Ishihara. "Su transesterificación, utilizando alcohol y un catalizador, afina sus propiedades, produciendo una amplia gama de ésteres de (me)acrilato".
Ishihara y sus colegas descubrieron que los arilóxidos de sodio y de magnesio estéricamente voluminosos funcionaban muy bien como alternativas no tóxicas. Catalizaron la transesterificación de los (me)acrilatos de metilo a una temperatura relativamente suave de 25ºC, produciendo altos rendimientos de una amplia gama de ésteres de (me)acrilato dependiendo del tipo de alcohol utilizado en la reacción.
El equipo también llevó a cabo cálculos computacionales para descubrir los detalles de lo que ocurría durante la reacción química, demostrando que tenía una alta quimioselectividad; en otras palabras, la reacción ocurría como los científicos querían sin tener reacciones secundarias indeseables.
"Nuestro proceso de transesterificación es un candidato práctico y sostenible para la síntesis industrial de ésteres de (me)acrilato, ya que ofrece una excelente quimioselectividad, altos rendimientos, condiciones de reacción suaves y ausencia de sales metálicas tóxicas", afirma Ishihara.
El equipo se propone colaborar con colegas de la industria para utilizar su método en la producción de ésteres de (me)acrilato. También pretenden seguir buscando catalizadores eficaces para la transesterificación de (me)acrilatos de metilo y desarrollar catalizadores reciclables.
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