Los éteres pueden tener un futuro más sostenible gracias a la catálisis heterogénea
Los investigadores informan de un catalizador de platino-molibdeno soportado por óxido de circonio para la preparación de éteres asimétricos a partir de ésteres
La optimización de los procesos químicos para garantizar que sean respetuosos con el medio ambiente y sostenibles es cada vez más importante y los catalizadores desempeñan un papel fundamental, ya que pueden hacer que las reacciones sean más eficaces. Investigadores de la Universidad de Osaka han presentado un catalizador de platino-molibdeno soportado por óxido de circonio que favorece la conversión selectiva de ésteres en valiosos éteres asimétricos. Sus hallazgos se publican en JACS Au.
(a) La foto del catalizador Pt-Mo/ZrO2. (b) Imagen de microscopio electrónico de transmisión de Pt-Mo/ZrO2.
Katsumasa Sakoda et al.
Los catalizadores son desde hace mucho tiempo la base para agilizar las reacciones químicas, mejorar su rendimiento y hacerlas menos dispendiosas y más eficientes desde el punto de vista energético, lo que conduce a procesos más rentables y mejores para el medio ambiente.
Los éteres son moléculas orgánicas que tienen diversos usos en productos como fragancias, combustibles y productos farmacéuticos. Contienen un átomo de oxígeno que puede considerarse como un puente entre dos partes. Si las partes son iguales, se consideran simétricas; si son diferentes, son asimétricas. Las rutas actuales para obtener éteres asimétricos tienen varias limitaciones. Por ejemplo, algunas requieren materiales de partida específicos, otras producen grandes cantidades de residuos y otras necesitan condiciones -como la alta presión- que son caras y/o contaminantes de producir.
El uso de sólo hidrógeno para convertir los ésteres en éteres a través de la hidrodesoxigenación directa puede pensarse como una molécula de hidrógeno (H2) que toma un átomo de oxígeno del éster dejando el éter y una molécula de agua (H2O). Este proceso es eficaz y limpio, por lo que el desarrollo de catalizadores que favorezcan esta reacción en condiciones suaves presenta importantes ventajas.
"Nuestro catalizador de platino-molibdeno soportado por óxido de circonio nos permitió obtener buenos rendimientos de más de 20 éteres asimétricos en condiciones suaves utilizando moléculas de hidrógeno", explica el coautor del estudio Sho Yamaguchi. "Esto es muy alentador porque hay numerosos ésteres naturales y de bajo coste que pueden convertirse en productos de éter más valiosos".
El catalizador se separó fácilmente de las mezclas de reacción y pudo reutilizarse sin perder actividad. También se comprobó que funcionaba cuando el hidrógeno estaba a presión atmosférica. Además, los investigadores demostraron que era posible convertir un triglicérido específico derivado de la biomasa en el correspondiente triéter. La biomasa es un recurso renovable, por lo que los procesos adecuados para materiales derivados de la biomasa ofrecen soluciones sostenibles.
"Nuestro catalizador tiene un gran potencial para la producción sostenible y respetuosa con el medio ambiente de éteres asimétricos", afirma el autor del estudio, Tomoo Mizugaki. "Si queremos seguir disfrutando de la variedad de productos disponibles en la actualidad y mantener el desarrollo al ritmo al que estamos acostumbrados, catalizadores como el nuestro serán clave para un futuro eficiente y limpio".
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