Um químico da Universidade RUDN desenvolveu um catalisador para a produção de acetato de eugenol, uma substância que destrói as larvas dos mosquitos que transmitem doenças perigosas. O artigo foi publicado na revista Materiais .

Os mosquitos Aedes aegypti (mosquitos da febre amarela) podem transmitir o vírus Zika, febre amarela, chikungunya e dengue. Até 20 por cento dos pacientes com febre amarela morrem, embora haja uma vacina. Não há cura ou vacina para o vírus Zika ou dengue. Portanto, a destruição de portadores é o único método eficaz de combate à propagação de doenças. É mais fácil matar os mosquitos na fase larval, portanto, um medicamento anti-larva eficaz e acessível, como acetato de eugenol, pode ajudar seriamente a humanidade. Eugenol é o principal componente da reação de acetilação, obtido a partir do óleo de cravo. Contudo, não é fácil sintetizar acetato de eugenol puro sem impurezas e com alto teor do produto alvo (até 90 por cento). Isso ocorre porque os catalisadores adequados para tal síntese ainda não foram criados, e não existem métodos não catalíticos para a produção de acetato de eugenol. O rendimento do acetato de eugenol nas reações usadas na indústria é de apenas 20 a 30 por cento.

O químico RUDN Rafael Luque desenvolveu um novo catalisador para a acetilação do eugenol para resolver esse problema. Os químicos garantiram que o catalisador pode ser removido da zona de reação e reutilizado. Além disso, a temperatura e o tempo de reação são baixos, enquanto o rendimento do produto alvo é alto.

Na primeira fase, os químicos analisaram as desvantagens dos métodos existentes para a síntese de acetato de eugenol. A catálise homogênea com ácidos minerais pode ser usada para acetilar o eugenol. Mas este método não permite simplesmente separar o catalisador dos produtos da reação. Com catálise homogênea, a dissolução parcial do reator em ácido também é possível, o que leva à contaminação da solução. Outro método é baseado no uso de biocatalisadores. Eles tornam possível obter um rendimento de mais de 90% de acetato de eugenol e são ecologicamente corretos. Contudo, a síntese de biocatalisadores é trabalhosa e cara, e a reutilização de tais catalisadores é quase impossível. Isso torna o uso de biocatalisadores muito caro.

Os químicos RUDN propuseram a criação de um catalisador heterogêneo, onde a substância ativa, ácido heteropoli, é aplicado a um transportador sólido neutro. Os heteropoliácidos são derivados de ácidos de oxigênio nos quais os íons de oxigênio são total ou parcialmente substituídos por resíduos de ácidos de outros ácidos. Os heteropoliácidos têm uma maior atividade catalítica do que os ácidos minerais, e, ao contrário dos ácidos minerais, eles não produzem reações adversas que poluem a solução. Os químicos sugeriram que catalisadores heterogêneos, consistindo em vários componentes, pode ser a solução ideal, uma vez que o catalisador sólido e a substância em solução estão em fases diferentes, e não é difícil separá-los.

Para uma síntese de catalisador heterogênea, os químicos aplicaram um ácido heteropoli a um carreador sólido - aluminossilicato mesoporoso (AlSiM). Esta é uma substância altamente porosa com uma grande área de superfície (até 1000 m ² / g) e poros cilíndricos do mesmo tamanho. Para sua produção, TEOS (tetraetoxissilano), um componente tóxico e caro, é mais frequentemente usado como fonte de silício. Rafael Luque e seus colegas mostraram que, em vez de TEOS, você pode usar caulim natural rico em silício, que geralmente vai para o lixo no desenvolvimento de depósitos. O uso de caulim para obter AlSiM reduzirá significativamente o custo de produção do transportador de catalisador e reduzirá o impacto ambiental negativo.

O novo catalisador é facilmente removido da zona de reação e retém sua atividade mesmo após vários ciclos repetidos, permite que a reação seja realizada rapidamente e sem impurezas, tem alta estabilidade e custo relativamente baixo em comparação com biocatalisadores. O rendimento do produto foi de 99,9 por cento. Com ciclos repetidos, o rendimento muda ligeiramente e mesmo depois do quinto ciclo chega a 90 por cento. O catalisador pode ser recomendado para a produção industrial de acetato de eugenol.