Un descubrimiento en el campo de la catálisis surgió de los laboratorios del profesor Jaeheung Cho y su equipo en el Departamento de Química de la UNIST. Su trabajo pionero ha llevado al desarrollo de un complejo cobre (II)-alquilperoxo que podría revolucionar el ámbito de la química sintética y las aplicaciones industriales. El estudio se publica en ACS Catalysis .
La clave de este catalizador innovador radica en su notable capacidad para descomponer fuertes enlaces carbono-hidrógeno (enlaces C-H) mediante el aprovechamiento de disolventes específicos. Al manipular con precisión el entorno del disolvente, los investigadores han descubierto la reactividad excepcional de su complejo cobre (II)-alquilperoxo.
A través de una serie de experimentos meticulosamente diseñados, el equipo de investigación sintetizó con éxito el complejo cobre(II)-alquilperoxo y lo sometió a dióxido de carbono supercrítico (SC–CO2 ), un estado fluido de dióxido de carbono que exhibe propiedades tanto gaseosas como líquidas simultáneamente. Este novedoso enfoque dio como resultado el compuesto de metal-peróxido de alquilperoxo más reactivo hasta la fecha.
El profesor Cho dijo:"Nuestro análisis exhaustivo de las reacciones de oxidación y los cálculos teóricos avanzados han introducido una nueva era en la catálisis de oxidación utilizando cobre (II)-alquilperoxo como catalizador".
De particular importancia es la oxidación de alcanos inactivados, como el metano y el etano, tradicionalmente conocidos por su estabilidad y sus procesos de oxidación que consumen mucha energía. Al adaptar la composición del complejo cobre (II)-alquilperoxo, los investigadores lograron la oxidación selectiva de alcanos inactivados, un avance fundamental en la ciencia catalítica. Además, la exploración de varios disolventes por parte del equipo confirmó la capacidad sin precedentes de su catalizador para romper enlaces C-H resistentes.
Yuri Lee, el primer autor del estudio, dijo:"Nuestra investigación marca un hito en la manipulación de la reactividad mediante ingeniería de solventes dentro de especies de cobre (II)-alquilperoxo".
El profesor Cho dijo:"Nuestro trabajo no sólo muestra las excepcionales capacidades de oxidación de las especies de cobre (II)-alquilperoxo, sino que también aclara su reactividad dependiente de disolventes, sentando las bases para catalizadores metálicos de vanguardia en diversos dominios científicos".
El equipo de investigación anticipa que esta investigación transformadora no solo impulsa los límites de la química sintética, sino que también encierra una inmensa promesa para aplicaciones ambientales e industriales, presagiando una nueva era de excelencia catalítica y tecnología sostenible.
Más información: Yuri Lee et al, Influencia de los disolventes en la oxidación catalítica del enlace C-H mediante un complejo de cobre (II)-alquilperoxo, Catálisis ACS (2024). DOI:10.1021/acscatal.3c05643
Información de la revista: Catálisis ACS
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
