Un nuevo estudio muestra que una importante conversión química utilizada para producir productos farmacéuticos, los fertilizantes y otras cosas se pueden conseguir de forma más rápida y económica utilizando electricidad y aluminio. Crédito:Israel Palacio en Unsplash
Los científicos han encontrado una forma en el laboratorio de acortar el tiempo que lleva crear una sustancia química clave que se utiliza para sintetizar una variedad de medicamentos. fertilizantes y otras sustancias importantes.
El hallazgo podría hacer que varios procesos de fabricación industrial sean más baratos y eficientes. Y todo lo que se necesita esencialmente, está electrificando un recipiente de aluminio que incluye los productos químicos adecuados.
En un estudio publicado recientemente en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , el equipo de investigación describió cómo acortar un proceso para convertir una sustancia química, el óxido de trifenilfosfina, en otra sustancia química, la trifenilfosfina. La trifenilfosfina es una sustancia química importante para la fabricación de materiales que mejoran la agricultura o pueden utilizarse como productos farmacéuticos.
"Podría hacer más fácil o más barato producir ciertos medicamentos, materiales agroquímicos:esencialmente toda síntesis orgánica, "dijo Christo Sevov, profesor asistente de química en la Universidad Estatal de Ohio y autor principal del estudio.
Los fabricantes ya están haciendo realidad esta conversión, pero el proceso mediante el cual lo hacen es largo y costoso. El proceso también usa una sustancia, fosgeno, que es tóxico para los humanos.
"Nadie quiere usar fosgeno, es increíblemente tóxico, pero es necesario usarlo para reactivar los químicos, y se necesita mucho, "Dijo Sevov. El fosgeno es una sustancia química de alta energía; esa alta energía es necesaria para convertir el óxido de trifenilfosfina en trifenilfosfina, él dijo.
El proceso de conversión actual también produce dióxido de carbono, algo que los químicos han estado tratando de averiguar cómo limitar.
El estudio publicado por Sevov y su grupo de investigación muestra que la energía necesaria para permitir esa conversión puede ocurrir enviando una carga eléctrica a través de un contenedor de aluminio. Hacerlo proporciona suficiente energía para permitir que el aluminio rompa uno de los enlaces químicos en el óxido de trifenilfosfina, esencialmente, quitar el oxígeno de esa molécula y dejar solo trifenilfosfina.
"Simplemente cortamos la parte superior de una lata de refresco de aluminio y vertimos todo lo que necesitábamos allí. Luego sujetamos un par de cables eléctricos a la pared de la lata y luego esa fue la electricidad que necesitábamos para hacer las conversiones". "Dijo Sevov.
Los químicos han intentado durante décadas acortar este proceso de conversión y encontrar una manera de lograr la conversión sin utilizar productos químicos tóxicos. El grupo de investigación de Sevov, que estudia las interacciones entre la electricidad y los productos químicos, Descubrí este atajo casi por accidente, mientras trabajaba en otro experimento.
Shuhei Manabe, un investigador en el laboratorio de Sevov, señaló que la introducción de aluminio y electricidad permitió al equipo convertir un químico en otro con muy poco desperdicio.
Sevov dijo que la simplicidad de ese proceso sorprendió a todo el equipo de investigación.
"Generalmente, obtienes una gran cantidad de subproductos cuando conviertes uno en otro; es por eso que nadie hace esto en un solo paso, ", dijo." Y son realmente los pasos del proceso de conversión los que encarecen las cosas. Si puedes cortar pasos, eso hace que el producto final sea mucho más barato ".