Criado novo catalisador reciclável e sem solventes

Engenheiros químicos do Laboratório Brookhaven, pertencente ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, desenvolveram um novo catalisador que permite a conversão completa de reagentes em produtos e pode ser facilmente recuperado e reutilizado, sem a geração de resíduos. O catalisador, descrito na revista Nature de 31 de Julho, elimina a necessidade de se utilizar solventes, um importante passo para a síntese de vários componentes orgânicos, entre eles agentes farmacêuticos e defensivos agrícolas.

A transformação completa de reagentes em produtos, sem a necessidade de passos de separação adicional é particularmente atrativa na fabricação de fármacos, os quais devem ser puros e livres de resíduos de catalisadores, principalmente metais. Mas o novo catalisador, à base de tungstênio, deverá também atrair o interesse de todos os setores da indústria que desejam reduzir a geração de resíduos, bem como a redução do custo dos processos de manufatura.

O catalisador, desenvolvido por Vladimir Dioumaev, sob a coordenação do professor Morris Bullock, opera de duas formas:

Primeiramente, como um catalisador homogêneo, ele se dissolve nos reagentes. Isto elimina a necessidade de um solvente para misturá-los e fazer com que a reação tenha início. Em segundo lugar, ele se precipita como um sólido ao final da reação, dispensando passos adicionais para separar o catalisador dos produtos. "Ele se separa por si mesmo. Você pode simplesmente colocar os produtos em outro recipiente e utilizar o catalisador novamente," afirma Dioumaev.

"O conceito é simples, mas acertar o equilíbrio entre manter a solubilidade do catalisador durante a reação e a precipitação ao final é um problema diabólico," disse Bullock. Catalisadores homogêneos normalmente permanecem dissolvidos ao final da reação, necessitando ser recuperados por algum passo adicional no processo produtivo. Por outro lado, um catalisador que se precipita antes que a reação acabe resultará em uma reação incompleta entre os reagentes.

O novo catalisador é solúvel em um dos reagentes e permanece solúvel quando o outro reagente é adicionado. À medida em que a reação se desenvolve, e o produto vai sendo gerado, o catalisador se precipita da mistura como um óleo. Esse óleo, um líquido claterado, permanece ativo como catalisador, uma vez que os reagentes conseguem penetrá-lo. Quando todos os reagentes são convertidos no produto, o catalisador oleoso se transforma num sólido pegajoso, que pode então ser separado e reciclado.