Resumen
La lucha contra el cambio climático se ha convertido en un aspecto fundamental en la planificación, el análisis y la formulación de políticas
energéticas. La energía representa dos tercios del total de gases de efecto invernadero, por lo que los esfuerzos para reducir las
emisiones y mitigar el cambio climático deben incluir al sector energético. La valorización del dióxido de carbono (CO2) ha experimentado
un interés considerable durante las últimas décadas debido a que su abundancia está aumentando notablemente en la atmósfera,
incidiendo directamente en el cambio climático. El principal reto para la explotación del CO2 es su alta estabilidad por lo que se requiere
una gran cantidad de energía para activarlo. Por tanto, la integración de tecnologías con fuentes de energía sostenibles será clave para
impulsar la transformación de CO2. Entre otras, la que dispone de un mayor recurso disponible es la energía solar (luz visible). Para
optimizar su potencial, es fundamental aumentar la eficiencia de los procesos que convierten la luz solar en formas de energía más útiles.
En este sentido, la implementación de tecnologías como la conversión fotónica a alta frecuencia (UC) basada en la aniquilación tripletetriplete
(TTA) podría desempeñar un papel esencial a la hora de lograr protocolos sintéticos de baja demanda energética utilizando CO2
como bloque molecular de C1.
El objetivo de esta propuesta es desarrollar un protocolo de reacción catalítica y sostenible que combina la tecnología del TTA-UC y la
fotorreducción del CO2, un campo totalmente inexplorado, esperando que produzca resultados interesantes y significativos con un claro
impacto en la integración de CO2 en productos sintéticos de alto valor añadido como derivados de ácidos acrílicos, carboxílicos o
aminoácidos.
Para ello, se proponen las siguientes tres estrategias:
-Elección de sistemas TTA-UC adecuados para la incorporación de la metodología bifotónica a las correspondientes transformaciones
químicas.
-Síntesis de derivados carboxílicos y aminoácidos desarrollando esta novedosa metodología sintética (luz visible, fotocatalizadores
orgánicos libres de metales, temperatura ambiente, etc.).
-Elucidación completa de los aspectos mecanisticos de los procesos de transferencia de energía/electrones fotoinducidos para detectar
tanto los estados excitados como los intermedios de reacción que están involucrados en las fotorreacciones.
Las actividades previstas se encuentran en las interfaces de los estudios fotofísicos, de síntesis orgánica y tecnológicos. La parte más
original de esta propuesta es la generación de luz ultravioleta de alta energía o cerca del ultravioleta mediante la tecnología de conversión
fotónica de alta frecuencia (UC), iniciando el proceso fotocatalítico redox. Estos procesos se evaluarán hacia la activación redox de
compuestos objetivo (es decir, en haluros de arilo o dióxido de carbono) que se encuentran fuera de la ventana de energía de la longitud
de onda de irradiación primaria. Esta propuesta de investigación constituye no solo la incursión en un territorio sin explotar para la química
orgánica, sino también una aplicación sin precedentes de un fenómeno fotofísico en síntesis química en el mundo real. Ambos
dependerán en gran medida de los aspectos tecnológicos de esta acción prevista, el manejo de gases presurizados y reactores
sofisticados a escala de laboratorio académico.
