Investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia, han patentado un nuevo catalizador basado en nanoparticulas de oro que es capaz de llevar a cabo la reacción de formación de azocompuestos aromáticos sin generar residuos tóxicos. Estas moléculas tienen aplicación como colorantes, aditivos alimentarios y productos farmacéuticos.
En el trabajo, que aparece publicado en el último número de la revista Science, los científicos se han enfrentado a un problema químico que tiene interés tanto desde el punto de vista de la investigación básica como por sus implicaciones industriales y sociales: obtener azocompuestos de manera respetuosa con el medio ambiente.
Como explica el investigador del CSIC Avelino Corma: “Hasta el momento, estas moléculas se obtenían por una vía no catalítica que requería la utilización de compuestos de plomo o nitritos. De esta manera podríamos decir que se generaba un kilo de subproducto por cada kilo de producto deseado. Con este nuevo catalizador que utiliza como reactivo oxidante el aire se genera únicamente agua como subproducto”.
Además, el nuevo catalizador consigue una conversión prácticamente total al producto deseado y reduce un proceso que habitualmente se realiza en tres etapas a una sola etapa. “El nuevo proceso más corto es posible mediante una reducción con H2, seguida de una oxidación con aire, lo que también produce un importante ahorro de costes”, aclara Corma.
El hallazgo tiene una clara aplicación industrial y su carácter sostenible ha suscitado el interés de una compañía española que está estudiando el proceso y con la que el ITQ, que ha patentado el proceso, ha firmado un acuerdo.
Química sostenible
Dentro de lo que se considera como química sostenible se tiende a la intensificación de procesos con el fin de reducir el número de etapas necesarias para obtener los productos deseados. Para Corma: “Es frecuente que la síntesis de un producto final requiera la síntesis de varios productos intermedios. En este caso, la fabricación de cada producto intermedio requeriría además de etapas posteriores de separación y purificación con los consiguientes costes añadidos de inversión y consumo energético”.
“Parece entonces evidente que si se consigue un buen catalizador para llevar a cabo una reacción, se minimiza el consumo energético del proceso, se utilizan mejor las materias primas o reactivos, y no se obtienen subproductos de reacción que requieren ser eliminados o transformados en otros. Se trata de no formar subproductos para evitar tener que eliminarlos”, concluye el investigador del CSIC.
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Referencia bibliográfica:
Abdessamad Grirrane, Avelino Corma, Hermenegildo García. "Gold-Catalyzed Synthesis of Aromatic Azo Compounds from Anilines and Nitroaromatics". Science. Vol. 322, 12 diciembre 2008.
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