Representación del proceso mediante el cual las sales de formiato sirven como catalizadores activos y selectivos para la hidrosililación de CO2. Crédito:ACS Sustainable Chem. Ing.
Investigadores de Japón han presentado un catalizador orgánico para el dióxido de carbono (CO 2 ) reducción económica, fácilmente disponible y reciclable. Como el nivel de actividad catalítica puede ajustarse a las condiciones del disolvente, Sus hallazgos podrían abrir muchas direcciones nuevas para convertir CO 2 a compuestos orgánicos de utilidad industrial.
La sostenibilidad es un objetivo clave en el desarrollo de catalizadores de próxima generación para CO 2 reducción. Un enfoque prometedor es una reacción llamada hidrosililación de CO 2 . Sin embargo, la mayoría de los catalizadores desarrollados hasta la fecha para este propósito tienen la desventaja de contener metales que son costosos, no está ampliamente disponible y es potencialmente perjudicial para el medio ambiente.
Ahora, Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech) y el Centro de Investigación de Energías Renovables del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) de Japón han demostrado la posibilidad de utilizar un material totalmente reciclable. catalizador libre de metales.
Comparando qué tan bien diferentes catalizadores orgánicos podrían lograr la hidrosililación de CO 2 , el equipo identificó uno que superó a todos los demás en términos de selectividad y rendimiento. Este catalizador, llamado formiato de tetrabutilamonio (TBA), logró una selectividad del 99 por ciento y produjo el producto de formiato deseado con un rendimiento del 98 por ciento. La reacción se produjo rápidamente (en 24 horas) y en condiciones suaves, a una temperatura de 60 ° C.
Notablemente, el catalizador tiene un número de rotación de hasta 1800, que es más de un orden de magnitud más alto que los resultados anteriores.
En 2015, El líder del equipo Ken Motokura del Departamento de Ciencia e Ingeniería Química de Tokyo Tech y sus colegas descubrieron que las sales de formiato muestran una actividad catalítica prometedora. Fue esta sugerencia la que proporcionó la base para el estudio actual. Motokura explica:"Aunque esperábamos que las sales de formiato exhibieran una buena actividad catalítica, El formato de TBA mostró una selectividad mucho mayor, estabilidad y actividad que superó nuestras expectativas ".
En el estudio actual, Los investigadores descubrieron que el catalizador se puede volver a utilizar utilizando tolueno como disolvente. Demostraron que los disolventes básicos de Lewis como la N-metilpirrolidona (NMP) y el dimetilsulfóxido (DMSO) pueden acelerar la reacción. lo que significa que el sistema catalítico es sintonizable.
En general, los hallazgos, publicados en la edición en línea de la revista. Química e ingeniería sostenibles de ACS —Ofrecer un nuevo, camino ecológico para reducir el CO 2 al mismo tiempo que se obtienen productos de formiato de importancia industrial.
El formiato de sililo se puede convertir fácilmente en ácido fórmico, que puede servir como un importante portador de hidrógeno, por ejemplo, en pilas de combustible. La alta reactividad del formiato de sililo permite su conversión en intermedios para la preparación de compuestos orgánicos como los ácidos carboxílicos, amidas y alcoholes.
"Esta eficiente técnica de transformación de CO 2 al formiato de sililo ampliará las posibilidades de CO 2 utilización como materia prima química, "Dice Motokura.
