p Figura 1:Hidrogenação catalítica de nitrilas em aminas primárias. Crédito:Universidade de Osaka
p A necessidade de ser consumidores atentos está se tornando uma prioridade para uma parcela cada vez maior da sociedade. Isso significa que alcançar processos químicos eficientes e ambientalmente sustentáveis é mais importante do que nunca. Uma forma de influenciar a eficiência da reação é a catálise. Contudo, ao escolher um catalisador, muitas vezes é necessário compensar diferentes fatores, incluindo desempenho e custo. Pesquisadores da Universidade de Osaka relataram um catalisador de fosfeto de nano-cobalto para a hidrogenação de nitrilas que combina eficiência, relação custo-eficácia, facilidade de manuseio, e reutilização. Suas descobertas foram publicadas em
Ciência Química . p A hidrogenação de nitrilas em aminas primárias é um processo importante que fornece os blocos de construção para muitos produtos e combustíveis de uso diário. As aminas primárias são usadas como solventes e surfactantes, bem como em procedimentos para a fabricação de corantes, farmacêuticos, e plásticos.
p A otimização da hidrogenação de nitrila no interesse do custo e da sustentabilidade ambiental levou a vários tipos diferentes de catalisador sendo relatados. Os catalisadores de metal abundantes na Terra são econômicos, devido à ampla disponibilidade que seu nome sugere, mas carecem de estabilidade do ar, tornando-os difíceis de manusear. Em contraste, catalisadores de metais preciosos podem ser usados em condições moderadas, mas são proibitivamente caros para processos de grande escala.
p Os pesquisadores desenvolveram, portanto, um catalisador de fosfeto de cobalto heterogêneo de liga não metálica que forma nanopartículas (nano-Co2P) que são estáveis no ar e alcançam hidrogenação eficiente em condições moderadas. Crucialmente, nano-Co2P também pode ser separado e reutilizado para reações subsequentes.
p "Apesar de ser estável no ar, nosso catalisador de fosforeto de nano-cobalto tem uma atividade muito alta, "O autor do estudo Min Sheng explica." Seu número de rotatividade - que fornece uma medida de quão produtivo é um catalisador - é 58, 000. Para colocar isso em contexto, esta é uma melhoria de até 500 vezes em relação aos catalisadores relatados anteriormente para este tipo de reação. "
p Figura 2 (a) Imagem de microscópio de vista lateral de nano-Co2P mostrando uma morfologia de nanorod. (b) Imagem do microscópio de vista superior do nano-Co2P mostrando a estrutura da fase hexagonal. Crédito:Universidade de Osaka
p Usando o catalisador nano-Co2P, reações de hidrogenação podem ser realizadas usando gás hidrogênio à pressão ambiente, tornando assim o nano-Co2P o primeiro catalisador de metal da terra a ser usado com sucesso em condições moderadas. Isso oferece inúmeras vantagens em termos de custo e segurança. Além disso, o catalisador foi considerado eficaz para hidrogenar nitrilas em uma ampla gama de diferentes moléculas orgânicas.
p "Nosso estudo é o primeiro exemplo de um catalisador heterogêneo estável ao ar de fosfeto de metal sendo usado para este tipo de reação, "O autor principal do estudo, Takato Mitsudome, explica." Acreditamos que nossas descobertas irão inspirar uma nova direção na catálise de processos sintéticos, apoiando práticas sustentáveis que protegem o meio ambiente. "