Qu¨ªmicos de Valencia crean un catalizador 'verde'

En los organismos vivos, las mol¨¦culas responsables de acelerar las reacciones qu¨ªmicas (catalizadores) son las enzimas. Ahora un equipo de investigadores espa?oles se ha inspirado en la forma de trabajar de estas prote¨ªnas para producir un nuevo compuesto, un catalizador verde, que har¨¢ posible que una de las reacciones qu¨ªmicas m¨¢s empleadas en la industria se lleve a cabo sin generar residuos contaminantes.

La reacci¨®n en cuesti¨®n viene realiz¨¢ndose pr¨¢cticamente de la misma forma desde que dos qu¨ªmicos alemanes la descubrieran hace m¨¢s de un siglo, y su objetivo es la obtenci¨®n de ¨¦steres -una familia de compuestos ampliamente utilizados en la producci¨®n de pl¨¢sticos, en perfumer¨ªa y farmacia- a partir de otros compuestos llamados cetonas. La reacci¨®n consiste en oxidar la cetona, para lo cual se ha empleado siempre un determinado oxidante org¨¢nico (un per¨¢cido). El problema es que al usar este oxidante se obtienen tantos residuos como ¨¦ster, a veces incluso m¨¢s. Hasta ahora, los intentos de emplear otros oxidantes limpios han fracasado.

El catalizador sintetizado por el equipo liderado por Avelino Corma, del Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica (CSIC-UPV), en Valencia), permite sustituir estos oxidantes org¨¢nicos empleados hasta ahora por la simple agua oxigenada. As¨ª, el ¨²nico residuo que se genera al oxidar las cetonas es agua y el catalizador, un compuesto a basa de zeolita, es reutilizable. Tras patentar su hallazgo y vender la patente a una importante empresa el grupo publica hoy su hallazgo en la revista Nature junto con un investigador de la empresa estadounidense UOP.

'Es sorprendente que esta reacci¨®n lleve un siglo realiz¨¢ndose tanto en los laboratorios acad¨¦micos como en la industria utilizando per¨¢cidos org¨¢nicos. Estos oxidantes son reactivos poco seguros; por ejemplo, hay que tomar precauciones para evitar explosiones, y su eficacia es baja: por cada mol¨¦cula de producto que se desea obtener se produce una del ¨¢cido no deseado', explica Corma.

Giorgio Srukul, experto en esta reacci¨®n de la Universidad de Venecia, se?ala en la revista que 'la s¨ªntesis de mol¨¦culas complejas empleadas como f¨¢rmacos o productos agroqu¨ªmicos puede implicar hasta 10 o 15 pasos, y puede generar m¨¢s de 100 kilogramos de residuos por cada kilo de producto final'. En su opini¨®n, el trabajo del grupo espa?ol es 'un ejemplo encantador' de c¨®mo los qu¨ªmicos 'buscan formas menos da?inas de manejar los recursos del planeta'.

El nuevo catalizador se obtuvo gracias 'al ensayo de un concepto totalmente distinto', dice Corma. Es una idea inspirada en las enzimas, capaces entre otras cosas de identificar de forma muy selectiva la parte de la mol¨¦cula sobre la que act¨²an. 'Quienes trabajamos con catalizadores siempre tenemos en mente a las enzimas', afirma Corma.