Um novo estudo mostra que uma importante conversão química usada para produzir produtos farmacêuticos, fertilizantes e outras coisas podem ser alcançados de forma mais rápida e barata usando eletricidade e alumínio. Crédito:Palácio de Israel em Unsplash
Os cientistas descobriram uma maneira em laboratório de encurtar o tempo que leva para criar uma substância química chave usada para sintetizar uma variedade de medicamentos, fertilizantes e outras substâncias importantes.
A descoberta pode tornar vários processos de fabricação industrial mais baratos e eficientes. E tudo o que é preciso, essencialmente, está eletrizando um recipiente de alumínio que contém os produtos químicos certos.
Em um estudo publicado recentemente no Jornal da American Chemical Society , a equipe de pesquisa descreveu como encurtar um processo para transformar um produto químico - óxido de trifenilfosfina - em outro produto químico - trifenilfosfina. A trifenilfosfina é um produto químico importante para a fabricação de materiais que melhoram a agricultura ou pode ser usado como fármaco.
"Pode tornar mais fácil ou mais barato a produção de certos medicamentos, materiais, agroquímicos - essencialmente todas as sínteses orgânicas, "disse Christo Sevov, professor assistente de química na The Ohio State University e autor sênior do estudo.
Os fabricantes já estão fazendo essa conversão acontecer, mas o processo pelo qual o fazem é demorado e caro. O processo também usa uma substância, fosgênio, isso é tóxico para os humanos.
"Ninguém quer usar fosgênio - é incrivelmente tóxico - mas você precisa usá-lo para reativar os produtos químicos - e você precisa muito dele, "Sevov disse. Fosgênio é um produto químico de alta energia; essa alta energia é necessária para converter o óxido de trifenilfosfina em trifenilfosfina, ele disse.
O processo de conversão atual também produz dióxido de carbono - algo que os químicos vêm tentando descobrir como limitar.
O estudo publicado por Sevov e seu grupo de pesquisa mostra que a energia necessária para permitir essa conversão pode acontecer através do envio de uma carga elétrica por um recipiente de alumínio. Isso fornece energia suficiente para permitir que o alumínio quebre uma das ligações químicas no óxido de trifenilfosfina - essencialmente, para retirar o oxigênio dessa molécula - e deixar para trás apenas a trifenilfosfina.
"Nós apenas cortamos a tampa de uma lata de refrigerante de alumínio e colocamos tudo de que precisávamos lá. Em seguida, prendemos alguns fios elétricos na parede da lata e essa foi a eletricidade de que precisávamos para fazer as conversões, "Sevov disse.
Os químicos vêm tentando há décadas encurtar esse processo de conversão e encontrar uma maneira de alcançá-la sem usar produtos químicos tóxicos. O grupo de pesquisa de Sevov, que estuda as interações entre eletricidade e produtos químicos, descobri este atalho quase por acidente, enquanto trabalhava em outro experimento.
Shuhei Manabe, um pesquisador no laboratório de Sevov, observou que a introdução do alumínio e da eletricidade permitiu à equipe converter um produto químico em outro com muito pouco desperdício.
Sevov disse que a simplicidade desse processo surpreendeu toda a equipe de pesquisa.
"Usualmente, você obtém uma grande confusão de subprodutos quando converte um no outro - é por isso que ninguém faz isso em uma única etapa, "disse ele." E são realmente as etapas do processo de conversão que tornam as coisas caras. Se você pode cortar etapas, isso torna o produto final muito mais barato. "