Datos para nuevos catalizadores y reacciones químicas
Una red de ámbito europeo permite la formación de licenciados en métodos modernos basados en datos para el desarrollo de reacciones catalíticas
Marzo de 2025 marca el inicio de una nueva "red de doctorado Marie-Skłodowska-Curie" titulada "CATALOOP - Closing the loop in stereoselective catalysis with data-driven approaches". Esta red de colaboración reúne a doce grupos de investigación de toda Europa en los campos de la investigación de catalizadores y métodos basados en datos en química. Como parte de la formación, los estudiantes de posgrado trabajarán en transformaciones catalíticas difíciles de realizar, pero también tendrán la oportunidad de aplicar sus conocimientos con uno de los nueve socios industriales. La red está financiada por la Comisión Europea con unos 2,8 millones de euros (de los que aproximadamente el 20% se queda en la Universidad Tecnológica de Chemnitz).
Para profundizar un poco más en la investigación Los catalizadores son cruciales para todo tipo de procesos en la industria química. De hecho, las reacciones catalíticas se consideran la piedra angular de la química ecológica y sostenible. En el planteamiento típico, el desarrollo de nuevos catalizadores requiere mucho tiempo y recursos, lo que optimiza uno tras otro parámetros clave de las reacciones como la temperatura, la concentración, el tiempo de reacción o la presión. Esto lleva una cantidad de tiempo considerable. Por eso han aparecido también en la escena de la química sintética en el laboratorio métodos procedentes de la ciencia de datos. Los nuevos métodos informáticos permiten parametrizar las moléculas catalizadoras y utilizar la estadística para optimizar los catalizadores de interés en un proceso iterativo. Este proceso de optimización de las reacciones químicas acorta los plazos de investigación y desarrollo.
"Aunque en general se conocen los métodos básicos de los procesos de investigación y desarrollo basados en datos, los métodos y procedimientos exactos no han calado en los grupos de investigación experimental. Una de las razones podría ser que muchos de los grupos de investigación en química sintética están muy alejados de los grupos teóricos", explica el Prof. Dr. Johannes Teichert, catedrático de química orgánica de la Universidad Politécnica de Chemnitz y portavoz de la red CATALOOP. Al mismo tiempo, la capacidad de trabajar mano a mano con la ciencia de datos también requiere una formación más amplia. "Las redes CATALOOP pretenden salvar esta brecha introduciendo una fase inicial conjunta en la que todos los investigadores desarrollan un lenguaje común para su investigación individual y aprenden métodos clave", añade Teichert. Después, continúan trabajando en equipos mixtos de tres, manteniendo una estrecha colaboración entre químicos sintéticos y teóricos. Al final, el método de investigación basado en datos se aplicará a transformaciones químicas difíciles de realizar.
Otro objetivo claramente establecido de la red CATALOOP es simplificar la entrada a la investigación química basada en datos para la comunidad investigadora en general: "El objetivo es proporcionar un manual o herramienta clara a partir de la experiencia de esta red en la que se ofrezcan aprendizajes y protocolos de trabajo importantes para otros investigadores", afirma Teichert.
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