jueves, 28 de marzo de 2013

Catalizadores en una taza de té: nuevo enfoque para la reducción química

Tomando la inspiración de Nature, científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur han desarrollado un nuevo método para llevar a cabo la reducción química, un proceso industrial usado para producir combustibles y productos químicos vitales en la sociedad moderna. El enfoque basado en catalizadores tiene la gran ventaja de que usa reactivos baratos y renovables, y funciona bien a temperatura ambiente y al aire libre, tanto es así que se incluso se puede llevar a cabo de forma seguro en una taza de té.

Los catalizadores diseñados imitan la actividad que tiene lugar de forma natural en las enzimas que catalizan reducciones, tales como la alcohol deshidrogenasa en la levadura, que ayuda a producir alcohol a partir de azucar. Se podría decir que los procesos industriales de reducción química sustentan la existencia humana, pero son insostenibles porque consumen irreversiblemente los reactivos que se hacen a un costo energético prohibitivo, y este nuevo diseño biomimético puede tener amplias aplicaciones en la reducción química.

La reducción química implica la adición de electrones a una sustancia, y es el fundamento de muchos combustibles, incluyendo los azúcares que las plantas producen durante la fotosíntesis. En la industria, el hidrógeno molecular y los agentes reactivos como borohidruro de sodio se usan como agentes reductores durante la producción de productos farmacéuticos, agroquímicos y amoníaco para fertilizantes. La manufacturación de estas sustancias es energéticamente costosa, lo que conlleva emisiones de dióxido de carbono, así que bastó con fijarse como lo hace la naturaleza.

El equipo combinó un complejo metal de transición que contiene rodio con una dihidropiridina Hantzsch, un donante orgánico de un ion hidruro similar a nicotinamidas biológicas, para producir un nuevo catalizador bio-inspirado. Lo probaron en un proceso común, reducción de iminas, y fue sorprendente encontrar que funcionó en condiciones ambientales con más del 90% de eficiencia en la mayoría de los casos.

Via UNSW

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