Químicos de Valencia crean un catalizador 'verde'

En los organismos vivos, las moléculas responsables de acelerar las reacciones químicas (catalizadores) son las enzimas. Ahora un equipo de investigadores españoles se ha inspirado en la forma de trabajar de estas proteínas para producir un nuevo compuesto, un catalizador verde, que hará posible que una de las reacciones químicas más empleadas en la industria se lleve a cabo sin generar residuos contaminantes.

La reacción en cuestión viene realizándose prácticamente de la misma forma desde que dos químicos alemanes la descubrieran hace más de un siglo, y su objetivo es la obtención de ésteres -una familia de compuestos ampliamente utilizados en la producción de plásticos, en perfumería y farmacia- a partir de otros compuestos llamados cetonas. La reacción consiste en oxidar la cetona, para lo cual se ha empleado siempre un determinado oxidante orgánico (un perácido). El problema es que al usar este oxidante se obtienen tantos residuos como éster, a veces incluso más. Hasta ahora, los intentos de emplear otros oxidantes limpios han fracasado.

El catalizador sintetizado por el equipo liderado por Avelino Corma, del Instituto de Tecnología Química (CSIC-UPV), en Valencia), permite sustituir estos oxidantes orgánicos empleados hasta ahora por la simple agua oxigenada. Así, el único 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 reacción lleve un siglo realizándose tanto en los laboratorios académicos como en la industria utilizando perácidos orgánicos. Estos oxidantes son reactivos poco seguros; por ejemplo, hay que tomar precauciones para evitar explosiones, y su eficacia es baja: por cada molécula de producto que se desea obtener se produce una del ácido no deseado', explica Corma.

Giorgio Srukul, experto en esta reacción de la Universidad de Venecia, señala en la revista que 'la síntesis de moléculas complejas empleadas como fármacos o productos agroquímicos puede implicar hasta 10 o 15 pasos, y puede generar más de 100 kilogramos de residuos por cada kilo de producto final'. En su opinión, el trabajo del grupo español es 'un ejemplo encantador' de cómo los químicos 'buscan formas menos dañinas 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 molécula sobre la que actúan. 'Quienes trabajamos con catalizadores siempre tenemos en mente a las enzimas', afirma Corma.