Los químicos de la Universidad Nacional de Singapur han desarrollado un método catalítico que utiliza luz visible para la difuncionalización del etileno para su uso potencial en la producción de productos químicos finos.

El etileno es una materia prima que se utiliza ampliamente en la industria química para producir una amplia gama de productos. Tiene una producción anual estimada de más de 150 millones de toneladas, muy superior a la de cualquier otro compuesto orgánico. A pesar de su disponibilidad, Existen relativamente pocos métodos establecidos para utilizar etileno para producir productos químicos finos de alto valor. Los métodos existentes para convertir etileno en moléculas más complejas para productos químicos finos se limitan a monofuncionalizaciones, que implican la modificación de un solo grupo funcional. Son muy deseables métodos catalíticos más eficaces que incorporen la difuncionalización del etileno.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor WU Jie, del Departamento de Química, NUS ha desarrollado un proceso que utiliza luz visible junto con catalizadores fotoredox y de níquel para permitir la difuncionalización del gas etileno para producir una amplia variedad de compuestos químicos. Al utilizar un conjunto diferente de parámetros de reacción, lograron producir 1, 2-diariletanos, 1, 4-diarilbutanos y 2, 3-diarilbutanos a partir de gas etileno de una manera muy selectiva. La selectividad se logra mediante la modulación del catalizador de níquel mediante fotocatalizadores a base de rutenio o iridio con diferentes potenciales reductores y la presencia de calor en un reactor de "flujo de parada". Aunque el etileno tiene tendencia a formar largas cadenas poliméricas, su método puede evitar este problema mediante la coordinación con el catalizador metálico. Esto evita la formación de especies de radicales libres, lo que conduce a la polimerización de etileno de cadena larga. El método sintético proporciona una forma directa de transformar una materia prima química ampliamente disponible en moléculas más complejas para su uso en la industria química.

El profesor Wu dijo:"La formación de dos o cuatro enlazadores de carbono derivados del etileno no puede obtenerse fácilmente directamente por otros medios sintéticos. El número de moléculas de etileno que se pueden agregar al producto resultante está gobernado por el estado de oxidación de los catalizadores de níquel. Este está modulado por el catalizador fotoredox. Los catalizadores de níquel con un estado de oxidación de +1 y 0 facilitaron la adición de una o dos moléculas de etileno respectivamente ".

“Este tipo de reacción catalítica fotorredox-modulada para la obtención de productos químicos es un nuevo avance en el campo de la síntesis orgánica, "añadió el profesor Wu.

El equipo de investigación planea desarrollar procesos catalíticos más avanzados para el desarrollo de productos químicos finos utilizando materia prima de etileno bajo irradiación de luz visible.