Un nuovo metodo per creare una delle classi di composti più utilizzate in chimica potrebbe rivoluzionare i processi industriali, rendendoli più economici, più semplici e rispettosi dell'ambiente.
Un team di ricercatori guidati da scienziati dell'Università di Hokkaido ha sviluppato un metodo più semplice ed ecologico per produrre i reagenti di Grignard - uno dei più importanti e ampiamente utilizzati nell'industria chimica - che riduce drasticamente l'uso di solventi organici pericolosi e può portare per abbassare i costi di produzione. Questo nuovo processo è stato segnalato a Nature Communications.
I reagenti di Grignard sono un ingrediente importante nel metodo convenzionale per creare legami carbonio-carbonio, i mattoni delle molecole organiche. Sono stati scoperti 120 anni fa, ma a causa della loro instabilità, il metodo di produzione tradizionale, utilizzato ancora oggi, viene effettuato in solventi organici tossici e senza esposizione all'umidità e all'ossigeno. Il risultato è un processo complesso, laborioso e costoso che genera rifiuti pericolosi per l'ambiente.
I ricercatori hanno aggirato questi problemi riducendo al minimo la quantità di solvente organico utilizzato e utilizzando un metodo meccanochimico chiamato mulino a palle per produrre i reagenti di Grignard.
I reagenti, magnesio metallico e alogenuri, sono stati caricati in una camera metallica insieme a una sfera di acciaio inossidabile. In una fase chiave, ai reagenti solidi è stata aggiunta una piccola quantità di solvente organico, circa un decimo della quantità utilizzata nei metodi convenzionali. La camera è stata quindi fatta girare per un'ora, facendo girare la palla e colpire i solidi, aiutandoli a mescolarsi accuratamente e a reagire per formare una pasta Grignard.
I ricercatori sono persino riusciti a creare nuovi reagenti Grignard utilizzando composti organoalogenati scarsamente solubili in solventi organici, che, di norma, non possono essere ottenuti con il metodo normale.
Evitare l'uso intensivo di solventi organici ha permesso ai ricercatori di superare i problemi di solubilità, aprendo un mondo di nuove reazioni con i reagenti di Grignard preparati da composti insolubili. Porta anche a una significativa riduzione della quantità di rifiuti pericolosi.
Inoltre, i reagenti di Grignard sono più difficili da attaccare per l'acqua o l'ossigeno quando viene utilizzato meno solvente organico. Ciò significa che non è necessaria la rimozione di acqua e ossigeno dall'aria ambiente, il che semplifica il processo e ne riduce i costi. Dati i potenziali benefici economici e ambientali, questa scoperta potrebbe avere un enorme impatto sull'industria chimica.
2021-11-18 19:29:00
Autore: Vitalii Babkin