Investigadores de la Universidad de Manchester han desarrollado un nuevo catalizador que ha demostrado tener una amplia variedad de usos y potencial para agilizar los procesos de optimización en la industria y respaldar nuevos descubrimientos científicos.
Los catalizadores, a menudo considerados los héroes anónimos de la química, desempeñan un papel decisivo en la aceleración de las reacciones químicas y desempeñan un papel crucial en la creación de la mayoría de los productos manufacturados. Por ejemplo, la producción de polietileno, un plástico común que se utiliza en diversos artículos cotidianos como botellas y contenedores o que se encuentra en los automóviles para convertir los gases nocivos del escape del motor en sustancias menos nocivas.
Entre ellos, el rutenio, un metal del grupo del platino, se ha convertido en un catalizador importante y de uso común. Sin embargo, si bien son un material potente y rentable, los catalizadores de rutenio altamente reactivos se han visto obstaculizados durante mucho tiempo por su sensibilidad al aire, lo que plantea importantes desafíos en su aplicación. Esto significa que su uso hasta ahora se ha limitado a expertos altamente capacitados con equipos especializados, lo que limita la adopción total de la catálisis de rutenio en todas las industrias.
En una nueva investigación publicada en la revista Nature Chemistry , científicos de la Universidad de Manchester que trabajan con colaboradores de la compañía biofarmacéutica global AstraZeneca revelan un catalizador de rutenio que ha demostrado ser estable a largo plazo en el aire y al mismo tiempo mantiene la alta reactividad necesaria para facilitar los procesos químicos transformadores.
"Estamos muy entusiasmados con este descubrimiento. Nuestro nuevo catalizador de rutenio cuenta con una reactividad incomparable, al tiempo que mantiene la estabilidad en el aire, una hazaña que antes se pensaba inalcanzable. Además de eliminar la necesidad de equipos especializados o procedimientos de manipulación, también permite al usuario ejecutar simultáneamente reacciones, facilitando un cribado rápido y agilizando los procedimientos de optimización.
"Esto significa que los procedimientos son más rápidos, más respetuosos con el medio ambiente y se evita la acumulación de grandes cantidades de residuos", afirmó Gillian McArthur, autora principal y Ph.D. estudiante en la Universidad de Manchester
El descubrimiento permite procesos de manipulación e implementación sencillos y ha demostrado versatilidad en una amplia gama de transformaciones químicas, lo que hace que sea accesible para usuarios no especializados explotar la catálisis de rutenio. Los esfuerzos de colaboración con AstraZeneca demuestran la aplicabilidad de este nuevo catalizador a la industria, particularmente en el desarrollo de procesos de fabricación y descubrimiento de fármacos eficientes y sostenibles.
El Dr. James Douglas, director de Experimentación de Alto Rendimiento que colaboró en el proyecto de AstraZeneca, dijo:"La catálisis es una tecnología crítica para AstraZeneca y la industria biofarmacéutica en general, especialmente ahora que buscamos desarrollar y fabricar la próxima generación de medicamentos de manera sostenible". Este nuevo catalizador es una gran adición a la caja de herramientas y estamos comenzando a explorar y comprender sus aplicaciones industriales".
El nuevo enfoque ya ha llevado al descubrimiento de nuevas reacciones que nunca se habían informado con el rutenio y, con su mayor versatilidad y accesibilidad, los investigadores anticipan más avances e innovaciones en este campo.
Más información: Gillian McArthur et al, Un precatalizador de rutenio estable al aire y a la humedad para reactividad diversa, Nature Chemistry (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01481-5
Información de la revista: Química de la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Manchester