Los plásticos de un solo uso son una gran preocupación ambiental, pero ahora, en lugar de desecharlos como basura, las bolsas de plástico usadas del supermercado podrían usarse para llevar a cabo una reacción que puede desintoxicar químicos peligrosos.
Un equipo dirigido por investigadores del Instituto de Diseño y Descubrimiento de Reacciones Químicas (WPI-ICReDD) de la Universidad de Hokkaido ha desarrollado un método que utiliza materiales plásticos comunes en lugar de compuestos potencialmente explosivos para iniciar reacciones radicales en cadena.
Este enfoque aumenta significativamente la seguridad del proceso y al mismo tiempo proporciona una forma de reutilizar plásticos comunes como el polietileno y el acetato de polivinilo. Estos hallazgos se han publicado en el Journal of the American Chemical Society. .
Los investigadores utilizaron un molino de bolas, una máquina que agita rápidamente una bola de acero dentro de una jarra de acero para mezclar productos químicos sólidos. Cuando la bola golpea el plástico, la fuerza mecánica rompe un enlace químico para formar radicales, que tienen un electrón no enlazado altamente reactivo. Estos radicales facilitaron una reacción en cadena autosostenida que promueve la deshalogenación (la sustitución de un átomo de halógeno por un átomo de hidrógeno) de haluros orgánicos.
"El uso de plásticos básicos como reactivos químicos es una perspectiva completamente nueva de la síntesis orgánica", afirmó el profesor asociado Koji Kubota. "Creo que este enfoque conducirá no sólo al desarrollo de reacciones basadas en radicales seguras y altamente eficientes, sino también a una nueva forma de utilizar los residuos plásticos, que son un grave problema social."
La reutilización de residuos de plástico se demostró añadiendo trozos de plástico de una bolsa de supermercado común al tarro del molino de bolas y llevando a cabo con éxito la reacción. El equipo también demostró que su método podría aplicarse al tratamiento de compuestos polihalogenados altamente tóxicos, que se utilizan ampliamente en la industria. Se empleó polietileno para iniciar una reacción radical que eliminó múltiples átomos de halógeno de un compuesto comúnmente utilizado como retardante de llama, reduciendo así su toxicidad.
Los investigadores anticipan que este método atraerá la atención de la industria debido a sus ventajas en costo y seguridad.
"Nuestro nuevo enfoque, que utiliza materiales plásticos estables, baratos y abundantes como iniciadores de reacciones radicales en cadena, tiene un importante potencial para fomentar el desarrollo de procesos químicos industrialmente atractivos, seguros y altamente eficientes", comentó el profesor Hajime Ito.
Más información: Koji Kubota et al, Uso de la mecanoquímica para activar plásticos comerciales como iniciadores de reacciones radicales en cadena de pequeñas moléculas orgánicas, Revista de la Sociedad Química Estadounidense (2023). DOI:10.1021/jacs.3c12049
Información de la revista: Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Proporcionado por la Universidad de Hokkaido
