Los químicos de TUD han logrado convertir específicamente el fósforo blanco (P4) en un reactivo intermedio P alternativo y mucho menos problemático. Crédito:K. Schwedtmann, T. Schneider
Los químicos de la Technische Universität Dresden han desarrollado un proceso nuevo y más sostenible para sintetizar numerosas sustancias químicas cotidianas importantes a partir del fósforo blanco. El nuevo proceso tiene el potencial de establecer procesos innovadores y más eficientes en el uso de recursos en la industria química. Los resultados revolucionarios, que son el producto de más de una década de intensa investigación, se han publicado ahora en la revista Nature Chemistry .
El elemento químico fósforo (P) es uno de los componentes esenciales de toda vida biológica y, en base a él, un componente funcional de muchos productos:en medicamentos, productos alimenticios o fertilizantes. En la naturaleza, el fósforo se presenta exclusivamente en forma ligada como fosfato en la corteza terrestre. Sin embargo, los depósitos continentales son finitos y se estima que durarán solo unas pocas décadas más.
Para uso industrial, los fosfatos se convierten en el llamado fósforo blanco mediante laboriosos procesos químicos. Junto con el fósforo rojo, negro y violeta, el fósforo blanco es la modificación más importante del elemento en términos industriales y, hasta la fecha, sigue siendo un punto de partida insustituible para la producción de muchos productos farmacéuticos, retardantes de llama, electrolitos para baterías, herbicidas y otros fósforos finos. productos químicos.
Para la producción de productos químicos cotidianos que contienen fósforo, el fósforo blanco se convierte principalmente mediante cloración con cloro gaseoso en tricloruro de fósforo (PCl3 ); un líquido corrosivo y tóxico, que es de importancia central para la industria química como intermediario industrial a gran escala. Sin embargo, la producción y el uso de PCl3 , que hasta ahora ha estado sin alternativa, es altamente problemático.
El químico Prof. Jan J. Weigand de la TU Dresden y su equipo ahora han logrado convertir específicamente el fósforo blanco (P4 ) en un reactivo intermedio de fósforo alternativo y mucho menos problemático. En este proceso, se puede omitir por completo el uso de cloro gaseoso. En cambio, los químicos de proceso necesarios para convertir el fósforo blanco son reciclables.
"Los factores económicos todavía se interponen en el camino de la aplicación industrial del proceso, sin embargo, actualmente se está replanteando aquí debido a aspectos necesarios y más sostenibles en la industria química. El uso más eficiente y de conservación de recursos de materias primas finitas y el desarrollo de procesos sostenibles en muchas áreas de la química son de suma importancia. Este trabajo es un avance decisivo en la química del fósforo y de gran importancia para el desarrollo de procesos más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente", afirma el Dr. Kai Schwedtmann, uno de los dos primeros autores de la publicación.
El Prof. Weigand y su grupo están desarrollando actualmente más conceptos con el objetivo de eliminar por completo la necesidad de utilizar fósforo blanco o PCl3 para la síntesis de fármacos, retardantes de llama, electrolitos de batería, herbicidas y otros productos químicos finos de fósforo:"Para enfrentar los mayores desafíos de nuestro tiempo, también se debe hacer un replanteamiento en la industria química. Queremos hacer una pequeña contribución a esto con nuestra investigación mediante el desarrollo de un 'modelo' para una química de fósforo más moderna y sostenible". Éxito en la síntesis de fósforo negro con un método seguro y de alto rendimiento hacia la fotosíntesis artificial