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Diseño de procesos sintetico-químicos a nivel industrial

Instituto Universitario Mixto de Tecnología Química

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El desarrollo y orientación de la química actual se inclina por la investigación, diseño y desarrollo de productos y procesos que sean cada vez más respetuosos con el medio ambiente. De este modo impulsa procedimientos y protocolos sintéticos más eficientes y limpios en consonancia con un ahorro energético y el respeto a la Naturaleza con el objetivo clave de minimizar los residuos y disminuir el impacto ambiental. Para ello, la Química dispone de varias herramientas de investigación que permiten el desarrollo de una química más sostenible de entre los que destacan la catálisis.
-La catálisis es una disciplina clave en la sostenibilidad (especialmente la catálisis heterogénea) ya que el empleo de catalizadores para acelerar reacciones químicas permite afrontar transformaciones químicas a temperaturas más bajas y tiempos de reacción más cortos, minimizando o evitando incluso la formación de subproductos, reduciendo en consecuencia, el impacto medioambiental. Ademas el hecho de ser catalizadores heterogeneos permite una facil separación del catalizador y los productos del medio de reacción.
En este caso el diseño y síntesis de sistemas catalíticos con propiedades y estructuras determinadas capaces de desarrollar estrategias de sintesis eficientes es crucial o dentro del marco de una química verde.
-En algunos casos es posible ir un paso mas allá y diseñar catalizadores multifuncionales capaces de llevar a cabo diferentes transformaciones en unico paso (transformaciones secuenciales,reacciones en cascada o reacciones 'multi-step';).
En este tipo de transformaciones varios enlaces se rompen y se forman de forma secuencial sin necesidad de aislar intermedios por lo que se consigue un gran ahorro económico y de tiempo.
Responsable científico

Sabater Picot Mª José

Aplicaciones

  • Esta metodologia o estrategia sintetica empleando catalizadores multifuncionales es aplicable a la sintesis de productos químicos. Entre ellos destacamos productos quimicos de gran valor añadido (quimica fina, farmacos, productos químicos de interes industrial...).

Ventajas técnicas

  • El empleo de catalizadores heterogeneos tiene en sí mismo grandes ventajas a nivel industrial. Por otra parte, el empleo de catalizadores sólidos con mas de una funcionalidad (multifuncionales) permite llevar a cabo transformacione secuenciales, es decir transformaciones eco-eficientes dado que contribuyen a ahorrar energía y costes de forma significativa. Ello se debe a que con este tipo de transformaciones es posible evitar la separacion, aislamiento y purificación de intermedios, lo cual conduce a un menor coste económico. Además tiene la gran ventaja de que los productos intermedios que se forman despues de una etapa no necesitan ser estables porque su aislamiento no es necesario. De hecho, un producto que se forme habitualmente in situ en el medio de reacción, reaccionará a continuación para dar otro producto en presencia de nuestro catalizador.

Experiencia relevante

  • El grupo de investigación forma parte del Instituto de Tecnología Química -centro mixto de la UPV y el CSIC- y tiene gran experiencia en el diseño y preparación de catalizadores heterogeneos mono y multifuncionales, los cuales se han aplicado a la formación de enlaces C-C, C-N (i. e. aminas primarias, secundarias, terciarias) y C-S (tioéteres).