Un catalizador es un ingrediente clave para muchas reacciones químicas. Facilita que una molécula cambie a otra molécula, sin cambiarse a sí misma, lo que significa que puede usarse varias veces. Sin embargo, muchos catalizadores están hechos de metales preciosos, lo que los hace costosos y potencialmente dañinos para el medio ambiente. Ahora, los investigadores han diseñado un catalizador hecho de un metal mucho más abundante, el hierro, para facilitar una importante reacción química:la reacción de metátesis de olefinas. Su trabajo fue publicado recientemente en Nature Catalysis .

"La reacción de metátesis de olefina se encuentra entre las reacciones catalíticas más ampliamente aplicables para la formación de dobles enlaces carbono-carbono", explicó Satoshi Takebayashi, investigador de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) que participó en el trabajo. "Los dobles enlaces carbono-carbono son un enlace importante que se encuentra en muchos productos químicos".

Las olefinas son una clase de compuestos con dobles enlaces carbono-carbono. La reacción de metátesis de olefinas produce nuevos dobles enlaces carbono-carbono al intercambiar los átomos de carbono en olefinas. El catalizador facilita este intercambio al romper los dobles enlaces originales y hacer que se formen otros nuevos.

Actualmente, uno de los catalizadores más populares para esta reacción está hecho de un metal precioso, el rutenio. El objetivo de este estudio era facilitar la reacción utilizando un catalizador fabricado con un metal mucho más abundante, el hierro, haciendo así todo el proceso más económico y respetuoso con el medio ambiente. Este ha sido un objetivo buscado durante mucho tiempo en la comunidad científica, ya que el rutenio y el hierro están en el mismo grupo en la tabla periódica y, por lo tanto, se espera que tengan propiedades similares.

Para este estudio, los investigadores diseñaron un nuevo complejo de hierro y demostraron que podría usarse como catalizador en la reacción de metátesis de olefinas. Demostraron que funcionaba creando un polímero, una molécula de cadena larga hecha de unidades químicas más pequeñas.

A pesar del éxito de esta investigación, Takebayashi destacó que los catalizadores basados ​​en rutenio de última generación siguen siendo mucho más aplicables que los nuevos basados ​​en hierro. El catalizador de hierro es inestable y menos activo cuando se expone al aire y la humedad. Estas limitaciones deben solucionarse antes de que el catalizador de hierro pueda reemplazar al de rutenio.

"Este estudio puede ser útil para otros investigadores en el campo", concluyó Takebayashi. "Espero que los catalizadores a base de hierro puedan desarrollarse aún más utilizando este conocimiento". + Explora más

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