Desde aliviar los síntomas de alergia hasta optimizar el rendimiento de los herbicidas, las alquilaminas son moléculas que tienen muchos usos. Desafortunadamente, los métodos comunes de producción de alquilaminas dan como resultado subproductos de desecho dañinos. Por ello, se ha buscado mucho un método para sintetizar alquilaminas de forma sostenible pero rentable.
Ahora, en un estudio publicado en Green Chemistry , un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Osaka ha encontrado una manera. El equipo ha desarrollado un método de síntesis de alquilamina que funciona en condiciones suaves y produce solo agua como subproducto. Es de esperar que las condiciones de reacción simples y respetuosas con el medio ambiente que se presentan aquí inspiren avances en otras síntesis químicas comunes en la industria.
La ropa deportiva, los muebles y muchos otros productos cotidianos se producen, en parte, utilizando alquilaminas. Entonces, ¿cómo producimos estas maravillosas moléculas?
Los ácidos carboxílicos son un punto de partida ideal porque pueden obtenerse de forma sostenible, por ejemplo a partir de biomasa. Sin embargo, los procedimientos sintéticos utilizados actualmente también producen una gran cantidad de desechos o requieren condiciones de reacción experimentalmente difíciles, como altas presiones y temperaturas. Por lo tanto, la industria generalmente evita los ácidos carboxílicos como material de partida para la producción de alquilaminas.
El objetivo del estudio del equipo de investigación fue desarrollar un nuevo protocolo sintético que funcione a presiones y temperaturas experimentalmente convenientes.
"En nuestro trabajo, desvelamos un nuevo sistema catalizador, un catalizador de platino-molibdeno, que puede transformar ácidos carboxílicos en aminas", explica Katsumasa Sakoda, autor principal del estudio. "Esto produce alquilaminas, que pueden usarse para tensioactivos, productos farmacéuticos y más".
El protocolo sintético de los investigadores ofrece varias ventajas:una, las condiciones de reacción son suaves y solo requieren presión atmosférica de hidrógeno y temperaturas de hasta 160°C. Dos, el número de recambio, es decir, el número de moles de sustrato que un mol de catalizador puede convertir, es alto:363. Tres, el catalizador se puede reutilizar al menos cinco veces. Cuarto, muchos materiales de partida de ácidos carboxílicos y aminas son compatibles con las reacciones involucradas, como la conversión de ácidos grasos en aminas grasas. En quinto lugar, los rendimientos de la reacción son altos:hasta el 99 %, siendo el agua el único subproducto.
"Estamos entusiasmados porque nuestra investigación mejora la sostenibilidad ambiental y simplifica la configuración experimental de una clase común de síntesis química", dice Tomoo Mizugaki, autor principal. "Esperamos que este sea sólo el primer paso hacia el desarrollo de procesos catalíticos más ecológicos".
La investigación del equipo es un paso importante hacia el aumento de la sostenibilidad de una reacción química necesaria para sintetizar muchos productos cotidianos. Debido a que los procedimientos sintéticos experimentales son seguros y simples, pueden usarse fácilmente para otros procesos catalíticos.
Más información: Katsumasa Sakoda et al, Aminación reductora de ácidos carboxílicos en H2 utilizando un catalizador heterogéneo de Pt-Mo, Química verde (2023). DOI:10.1039/D3GC02155F
Información de la revista: Química Verde
Proporcionado por la Universidad de Osaka
