Los aldehídos son compuestos esenciales en la industria química y se utilizan en la fabricación de medicamentos, vitaminas y fragancias. De gran importancia es la oxidación selectiva de alcoholes a aldehídos sin reacciones secundarias. La sobreoxidación ocurre a menudo en los métodos convencionales, lo que lleva a la formación de subproductos indeseables como ácidos y ésteres carboxílicos. Los métodos tradicionales de oxidación del alcohol también suelen requerir el uso de disolventes y productos químicos nocivos para el medio ambiente. No sólo generan residuos nocivos sino que también plantean importantes riesgos para la salud de los consumidores. Además, a menudo se utilizan altas temperaturas y presiones que pueden provocar que los sustratos sensibles a la temperatura se agrieten.
Contenedores reutilizables
El equipo de Bochum utiliza en cambio la química mecanicista: los molinos de bolas, normalmente utilizados para moler materiales, se utilizan para llevar a cabo reacciones químicas. El mayor avance reside en el uso de recipientes de molienda con una fina capa de oro de sólo unos pocos nanómetros de espesor. “Como descubrimos que la reacción sólo tiene lugar en la superficie del oro, pudimos limitarnos a la cantidad más pequeña de metal precioso simplemente recubriendo el recipiente de molienda”, afirma el autor principal Maximilian Wohlgemuth. “Los recipientes también se pueden reutilizar en varias reacciones”.
La reacción catalítica tiene lugar directamente en el molino de bolas, sin el uso de disolventes nocivos y en condiciones suaves, lo que preserva la integridad de los sustratos y aumenta la eficiencia energética. “Nuestro método produce muchos menos residuos y prescinde de la costosa producción de compuestos moleculares de oro o nanopartículas de oro”, resume Wohlgemuth. Esto hace que el proceso no sólo sea más sostenible sino también más rentable.
Transferible a muchas áreas de la química.
La introducción del oro como catalizador en procesos mecanoquímicos tiene aplicaciones potenciales en muchas áreas de la química. “Nuestros resultados pueden allanar el camino para futuras investigaciones y desarrollos basados en el uso de metales preciosos en procesos respetuosos con el medio ambiente”, afirma Lars Borchardt. “La combinación de alta eficiencia, bajo impacto ambiental y rentabilidad hace de nuestro método un enfoque prometedor para el futuro de la química”.
