El disolvente desengrasante y de limpieza en seco perc, ampliamente utilizado, se puede convertir en productos químicos útiles mediante un procedimiento nuevo, limpio, seguro y económico. El descubrimiento de la Universidad de Kobe que utiliza la activación UV bajo demanda puede abrir el camino para reciclar el perc y así contribuir a una sociedad más sostenible.
La síntesis orgánica es la producción de sustancias químicas útiles, como medicamentos, a partir de otras sustancias químicas disponibles. Los químicos generalmente utilizan materiales básicos para crear bloques de construcción simples, como ésteres de carbonato, y los combinan en estructuras cada vez más complejas.
Los materiales de origen para esto deben ser reactivos, lo que normalmente también los hace tóxicos, como el fosgeno de uso común. Por esta razón, los químicos buscan constantemente nuevas materias primas que sean más seguras y respetuosas con el medio ambiente y que al mismo tiempo conserven su reactividad. Lo ideal sería utilizar materiales de desecho abundantes y seguros y convertirlos en productos útiles sin que ese proceso genere subproductos tóxicos.
El grupo de investigación de TSUDA Akihiko de la Universidad de Kobe se especializa en el desarrollo de síntesis orgánica de flujo y de un solo recipiente utilizando luz ultravioleta.
Tales reacciones tienen la ventaja de que proporcionan un ambiente cerrado en el que los materiales fuente inofensivos pueden ser fotoactivados por la luz de alta energía cuando se requiera, eliminando la necesidad de adquirir o almacenar materiales fuente posiblemente tóxicos, y que cualquier reactivo y, por lo tanto, posiblemente peligroso. Los productos pueden reaccionar inmediatamente con otros compuestos, eliminando la necesidad de extraerlos o el peligro de que se filtren al medio ambiente.
Ahora aprovecharon su experiencia y se asociaron con el fabricante de materiales japonés AGC Inc. para perfeccionar su proceso. Juntos se centraron en un objetivo atractivo:el agente desengrasante y de limpieza en seco comúnmente utilizado perc, o percloroetileno como lo llaman los químicos, que no es dañino y se produce en grandes cantidades en todo el mundo.
Publicado en The Journal of Organic Chemistry , la asociación entre el mundo académico y la industria describe un método para convertir el perc en ésteres de carbonato y cloroformo, valiosos componentes básicos para una mayor síntesis orgánica, de manera eficiente y en grandes cantidades sin ningún manejo directo de materiales tóxicos como el fosgeno.
Tsuda explica:"Debido a que el perc no es inflamable y es lo suficientemente estable como para usarse como solvente, su uso como materia prima para la síntesis orgánica ha recibido poca atención. Sin embargo, utilizando nuestro método original de síntesis orgánica de fotografía bajo demanda, hemos logrado la primera vez que se obtienen simultáneamente carbonatos y cloroformos de importancia industrial a partir de esa fuente."
Además, para reducir aún más el impacto ambiental de su sistema, probaron reemplazar las lámparas de mercurio convencionales que emiten luz ultravioleta de alta energía por lámparas LED que generan una luz ultravioleta suave. Si bien eso requirió alguna modificación del proceso de reacción, aún pudieron sintetizar con éxito los productos deseados, abriendo un potencial aún mayor para hacer que la síntesis orgánica sea más sostenible.
Tsuda tiene esperanzas en el impacto ambiental de su nuevo desarrollo. Dice:"Es una reacción química segura, económica, sencilla y respetuosa con el medio ambiente. Espero que este nuevo método de utilización y reciclaje del perc, que se utiliza en grandes cantidades en todo el mundo, sea un paso importante hacia la consecución de una carbono neutral y sociedad sostenible."
Más información: Síntesis en un solo recipiente in situ, fotobajo demanda, de ésteres de carbonato de tetracloroetileno, The Journal of Organic Chemistry (2024). DOI:10.1021/acs.joc.3c02588
Proporcionado por la Universidad de Kobe
