Uno de los plásticos de mayor éxito es el tereftalato de polietileno (PET), el material que utilizamos para fabricar botellas y fibras para la ropa. Sin embargo, El PET está hecho de bloques de construcción a base de petróleo. Se puede hacer una alternativa al PET a partir de moléculas de furano de base biológica, pero para polimerizar estos furanos se necesitan catalizadores tóxicos y altas temperaturas. Ahora, químicos de polímeros de la Universidad de Groningen, dirigido por la profesora Katja Loos, han descrito un método de polimerización basado en enzimas. Sus resultados fueron publicados en la revista ChemSusChem el 29 de enero.

El PET se utiliza para fabricar botellas de bebidas gaseosas porque tiene excelentes propiedades de barrera, que mantiene la efervescencia en el interior. "Pero los polímeros a base de furano son una buena alternativa, "dice Katja Loos. Furans, que se caracterizan por un anillo aromático con cuatro átomos de carbono y un átomo de oxígeno, puede elaborarse a partir de azúcares derivados de la biomasa, y polimerizado en polietileno 2, 5-furandicarboxilato (PEF). También se pueden crear otros copoliésteres a partir de furanos, dando como resultado plásticos con diferentes propiedades.

Enzimas

"Los furanos se producen principalmente con enzimas. Pero para la polimerización, se utilizan los mismos procesos que se han utilizado para la producción de PET durante los últimos 70 años, ", dice Loos. Los catalizadores tóxicos a base de metales y las altas temperaturas que se necesitan para este proceso significan que no es muy respetuoso con el medio ambiente.

Es por eso que Loos y sus colegas buscaron un método de polimerización alternativo, uno que usa enzimas. "Finalmente encontramos una enzima disponible comercialmente que haría esto, "dice Loos. Los polímeros se fabrican combinando furanos con monómeros lineales, dioles alifáticos o ésteres etílicos diacídicos. La enzima Candida antarctica La lipasa B (CALB) es una lipasa que rompe los enlaces éster, pero la polimerización requiere la creación de estos enlaces. Esto puede parecer contrario a la intuición, pero no lo es, explica Loos:"Las enzimas catalizan reacciones de equilibrio, y simplemente empujamos el equilibrio hacia la formación de enlaces éster ".

Sorprendente

En su papel los científicos describen cómo se utilizan CALB y varios furanos y monómeros lineales para formar diferentes copoliésteres. Lograron aumentar el contenido de unidades aromáticas en el poliéster hasta un punto que supera las propiedades del PET. La polimerización enzimática, por lo tanto, parece ser una alternativa viable a la polimerización catalítica actual.

"En nuestros experimentos, usamos éter como solvente, que no desea en una configuración de fábrica. Pero como el punto de fusión de los furanos es bastante bajo, estamos seguros de que la polimerización enzimática también funcionará en monómeros líquidos, "dice Loos.

Como la enzima CALB está disponible comercialmente, Es sorprendente que nadie lo haya usado antes para evitar el proceso de catalizadores tóxicos y altas temperaturas. La única explicación que Loos puede ofrecer es que la mayoría de las líneas de producción de poliéster están orientadas a utilizar estas reacciones clásicas, en lugar de la alternativa enzimática. Y cambiar una línea de producción es caro. "Sin embargo, nuestro proceso de polimerización enzimática sería ideal para las nuevas empresas que trabajan en alternativas ecológicas al PET ".