Muchos procesos químicos requieren el uso de un catalizador. Permite que una molécula se transforme en otra molécula sin cambiarse a sí misma, lo que permite reutilizarla varias veces. Por otro lado, muchos catalizadores están hechos de metales preciosos, lo que los hace caros y potencialmente peligrosos para el medio ambiente.

Ahora, los investigadores han desarrollado un catalizador hecho de hierro, un elemento mucho más abundante, para acelerar una importante reacción química conocida como reacción de intercambio de olefinas. Sus hallazgos acaban de publicarse en naturaleza estimulante.

La reacción química de doble intercambio de olefinas se encuentra entre las reacciones catalíticas más ampliamente aplicables para formar el doble enlace carbono-carbono. Los enlaces dobles de carbono y carbono son un enlace importante que se encuentra en muchos productos químicos..

Satoshi Takbayashi, Investigador, Instituto de Graduados de Okinawa de la Universidad de Ciencia y Tecnología

Las olefinas son un tipo de compuesto químico de doble enlace carbono-carbono. Al cambiar los átomos de carbono en las olefinas, la reacción de reacción química de doble intercambio de las olefinas produce nuevos dobles enlaces carbono-carbono. Al romper los dobles enlaces iniciales y forzar la formación de nuevos enlaces, el catalizador permite este intercambio.

El valioso metal rutenio es actualmente uno de los catalizadores más preferidos para esta reacción. El objetivo de esta investigación era acelerar la reacción mediante el uso de un catalizador hecho de hierro, un metal mucho más abundante, haciendo que todo el proceso fuera menos costoso y más benigno para el medio ambiente. Dado que el rutenio y el hierro están en el mismo grupo en la tabla periódica y se cree que tienen propiedades similares, este ha sido un objetivo perseguido durante mucho tiempo en el establecimiento científico.

Los investigadores crearon un nuevo compuesto de hierro y demostraron que se puede utilizar como catalizador en la reacción química de la olefina en este trabajo. Lo demostraron haciendo un polímero, una molécula de cadena larga que consta de muchas unidades químicas más pequeñas.

Dado el éxito de este estudio, Takebayashi señaló que los catalizadores basados ​​en rutenio actuales siguen siendo mucho más útiles que los catalizadores basados ​​en hierro recientemente desarrollados. Cuando se expone al aire y la humedad, el catalizador férrico se vuelve inestable y menos activo. Antes de que el catalizador de hierro pueda reemplazar al catalizador de rutenio, se deben superar estas limitaciones.

Este estudio podría ser útil para otros investigadores en este campo. Espero que los catalizadores a base de hierro se desarrollen aún más utilizando este conocimiento..

Satoshi Takbayashi, Investigador, Instituto de Graduados de Okinawa de la Universidad de Ciencia y Tecnología

Referencia de la revista:

Takebayashi, S.; y otros. (2022) Polimerización de olefinas por reacción de apertura de anillo catalizada por hierro y estudios mecánicos. naturaleza estimulante. doi.org/10.1038/s41929-022-00793-4.

fuente: https://www.oist.jp/