Reactinas químicas en la superficie del agua

Los investigadores desarrollan un nuevo método de síntesis: fabricar productos químicos de forma más eficiente y respetuosa con el medio ambiente

20.02.2024

Investigadores de la Universidad de Ratisbona, dirigidos por el profesor Dr. Burkhard König, del Instituto de Química Orgánica, han desarrollado un nuevo método de síntesis: La reacción de la luz sobre una superficie de agua permite realizar síntesis químicas sin utilizar disolventes orgánicos ni otros aditivos de reacción. Esto hace que la producción de productos químicos sea más eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Los resultados de años de investigación se publican ahora en la revista internacional Science.

© Burkhard König

Reacción fotoquímica continua en la interfaz agua-petróleo en el laboratorio del Prof. König (Universidad de Ratisbona).

Mediante la formación de enlaces químicos entre átomos, la química sintética permite preparar moléculas complejas como las necesarias para medicamentos, productos fitosanitarios o materiales de alto rendimiento. Estas reacciones de síntesis suelen requerir disolventes orgánicos, catalizadores metálicos y reactivos como ácidos o álcalis. No siempre es posible reciclar todos los materiales auxiliares y disolventes, lo que genera residuos.

Investigadores de la Universidad de Ratisbona, bajo la dirección del Prof. Dr. Burkhard König, presentan ahora una forma completamente distinta de sintetizar moléculas complejas: las moléculas que van a reaccionar se aplican a una superficie acuosa, donde forman una fina película. La irradiación con luz violeta desencadena una reacción que une a ambas partes reaccionantes. La nueva metodología aprovecha la formación de una película de moléculas orgánicas insolubles en agua sobre la superficie del agua (como una película de aceite sobre un charco) para crear las condiciones ideales para su activación por la luz. La amplitud de aplicación de la tecnología quedó demostrada en más de 160 ejemplos, incluida la síntesis de precursores de fármacos. La reacción de la luz en la superficie del agua permite ahora la síntesis química sin utilizar disolventes orgánicos ni otros aditivos de reacción. Esto hace que la producción de productos químicos sea más eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Los resultados de años de investigación se publican ahora en la revista científica Science.

El proyecto lleva en marcha unos dos años. Durante este tiempo, se llevaron a cabo numerosos experimentos para seguir desarrollando y confirmando el descubrimiento central. Trasladar la reacción a un reactor de flujo supuso un gran avance, ya que la síntesis puede llevarse a cabo de forma continua y también se puede acceder a mayores cantidades de producto. Las mediciones espectroscópicas permitieron comprender mejor el mecanismo molecular de la reacción. En trabajos posteriores, la tecnología de síntesis se aplicará ahora a otras reacciones para conseguir la gama más amplia posible de aplicaciones en la producción de productos químicos.

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