Equipo chino informa de catálisis con tamiz molecular, sin metal ni ligando, en Nature
En breve
Un equipo dirigido por el académico Liu Zhongmin, del Instituto de Física Química de Dalian, informó de una ruta de carbonilación en la que el tamiz molecular realiza la catálisis por sí solo, sin metal ni ligando. Con la participación del agua, produce ácido isobutírico a partir de propileno y ácido propiónico a partir de etileno. Los resultados se publicaron en línea en Nature el 21 de octubre.
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Un equipo de investigación dirigido por el académico Liu Zhongmin (刘中民), del Instituto de Física Química de Dalian (大连化学物理研究所) de la Academia China de Ciencias, que trabaja con instituciones asociadas, ha abierto una vía catalítica que no necesita metal ni ligando, según informó Xinhua el 21 de octubre, citando a la Academia China de Ciencias. En esta vía, un tamiz molecular completa la catálisis por sí solo. Los resultados se publicaron en línea en Nature el 21 de octubre, hora de Pekín. [ 1 , 2 , 4 ]
El equipo logró dos nuevas reacciones con participación del agua: carbonilación de propileno a ácido isobutírico y carbonilación de etileno a ácido propiónico. También informó de una regla básica: la posición y el tamaño de los poros del tamiz molecular determinan directamente el resultado catalítico. China News Service señaló que los sitios activos cercanos a las aberturas de poro de anillo de diez miembros pueden catalizar el propileno, mientras que los de anillo de ocho miembros pueden catalizar el etileno. [ 1 , 2 ]
La carbonilación une monóxido de carbono con moléculas de olefina para obtener ácidos, ésteres y alcoholes, y sobre ella se basan productos como el ácido acético, los alcoholes plastificantes, las fragancias y los intermediarios farmacéuticos, según Xinhua y China News Service. Ambos indicaron que la vía industrial dominante depende de metales nobles como el rodio y el iridio junto con ligandos orgánicos, y que es compleja, engorrosa y costosa, con una separación difícil entre catalizador y producto. [ 1 , 2 ]
China News Service, citando al equipo de investigación, dijo que el efecto de confinamiento del tamiz molecular suprimió las reacciones secundarias de polimerización de olefinas. Añadió que, al ser un catalizador sólido, el tamiz se separa de forma natural de los productos, lo que hace su recuperación más sencilla que en los sistemas en fase líquida. Ambas agencias señalaron que la selectividad ya no depende de repetidas pruebas y errores con fórmulas, sino que puede diseñarse de antemano mediante la geometría de los poros. [ 1 , 2 ]
El equipo ya había aplicado antes tamices moleculares a la carbonilación del éter dimetílico, logrando la producción industrial a gran escala de etanol anhidro; China News Service fecha esto en 2017. Partiendo de esa vía, el equipo trabajó casi tres años en las nuevas reacciones. Xinhua afirmó que el trabajo aporta un marco general para la carbonilación con tamices moleculares que permite predecir a la inversa nuevos procesos químicos y diseñarlos de forma racional. [ 1 , 2 ]
El siguiente paso del equipo es escalar las reacciones de laboratorio y llevar la tecnología a la industria, según Xinhua y Jiemian. China News Service citó a Liu, quien dijo que el objetivo es llevar la carbonilación con tamices moleculares a las fábricas. Yicai, Jiemian y 36Kr publicaron versiones breves de la noticia; Jiemian y 36Kr citaron a CCTV News. [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ]
Por qué importa
Los medios señalan que la ruta resuelve la dificultad de separar el catalizador del producto en el proceso industrial dominante, que utiliza rodio e iridio. El equipo dice que avanzará hacia el escalado del proceso, pero los documentos no ofrecen un calendario para el uso industrial.
Datos clave
- El equipo del académico Liu Zhongmin (刘中民), del Instituto de Física Química de Dalian de la Academia China de Ciencias, trabajó junto con instituciones asociadas. [ 1 , 2 , 4 ]
- La nueva ruta no necesita metal ni ligando: el tamiz molecular completa la catálisis por sí solo. [ 1 , 2 , 4 ]
- Se lograron dos nuevas reacciones con participación del agua: carbonilación de propileno a ácido isobutírico y carbonilación de etileno a ácido propiónico. [ 1 , 2 ]
- El equipo constató que la posición y el tamaño de los poros del tamiz molecular determinan directamente el resultado catalítico. [ 1 , 2 ]
- El trabajo duró casi tres años y se publicó en línea en Nature el 21 de octubre, hora de Pekín. [ 1 , 2 , 4 ]
- El siguiente paso del equipo es escalar las reacciones de laboratorio hacia el uso industrial. [ 1 , 2 , 4 ]
Confirmado por varias fuentes
- El equipo de Liu Zhongmin informó de una catálisis de carbonilación de olefinas con tamiz molecular, sin metal ni ligando, publicada en Nature el 21 de octubre. [ 1 , 2 , 4 , 5 ]
- Las dos nuevas reacciones son la carbonilación de propileno a ácido isobutírico y la carbonilación de etileno a ácido propiónico. [ 1 , 2 ]
- El equipo prevé avanzar hacia el escalado del proceso. [ 1 , 2 , 4 ]
Aún sin aclarar
- Cuándo, o si, la tecnología llegará a la producción industrial. Los documentos solo dicen que el equipo avanzará en el escalado del proceso; ninguno ofrece un calendario ni resultados a mayor escala.
- La hora exacta de la publicación en Nature. Xinhua y Jiemian dan la fecha del 21 de octubre; China News Service indica la noche del 21 de octubre, hora de Pekín.
- Detalles de las ventajas señaladas, como la supresión de reacciones secundarias de polimerización de olefinas y la recuperación más sencilla del catalizador sólido. Solo China News Service da estos detalles, citando al equipo de investigación.
Qué dicen los medios locales
Cronología, hora local
- Xinhua informa, citando a la Academia China de Ciencias, sobre la nueva vía catalítica (21 de octubre). [ 1 ]
- China News Service informa del trabajo y señala que el artículo de Nature se publicó en línea la noche del 21 de octubre. [ 2 ]
- Yicai publica una breve noticia sobre el resultado (21 de octubre). [ 3 ]
- Jiemian publica una noticia citando a CCTV News (21 de octubre). [ 4 ]
- 36Kr publica un resumen citando a CCTV News (22 de octubre). [ 5 ]