Uma equipe de químicos do Croatian Ruđer Bošković Institute (RBI) descreveu um novo, método fácil de usar para monitoramento ininterrupto de reações mecanoquímicas. Essas reações são conduzidas em dispositivos de moagem fechados, então, a fim de monitorar a reação, é necessário abrir o vaso de reação, interferindo assim no processo. O novo método usa espectroscopia Raman para obter uma visão mais profunda das reações de moagem de estado sólido, sem a interrupção usual do processo de reação química.

A síntese mecanoquímica por moagem é usada hoje para preparar todas as classes de compostos e materiais. É simples, alternativa rápida e ecologicamente correta para a síntese de solução clássica, isso reduz muito o uso de solventes e a geração de resíduos, pois as reações ocorrem no estado sólido sem solventes e são impulsionadas pelo aporte de energia mecânica.

Contudo, a fim de trazer energia mecânica para o sistema, os sólidos são colocados em vasos de reação feitos de vários metais, como aço, bem como plástico transparente. Moinhos de bolas são então adicionados com os sólidos, e os vasos do moinho são então colocados em moinhos especializados, onde oscilam em altas frequências.

'' Embora a síntese mecanoquímica por moagem esteja se tornando cada vez mais popular e difundida, a maneira como as reações ocorrem em tais vasos de reação fechados torna impossível para nós monitorar os processos químicos e físicos. Nomeadamente, no passado, a reação química era frequentemente monitorada parando a moagem e abrindo o vaso de reação, e, em seguida, retirando uma pequena parte da amostra do recipiente para análise. Contudo, parar a moagem não significa necessariamente que esta reação química esteja completa, o que significa que monitorar processos químicos dessa forma nem sempre dá bons resultados, '' explica o Dr. Stipe Lukin da equipe de pesquisa croata.

Para que os cientistas entendam como e por que uma determinada reação ocorre no estado sólido, era necessário conceber uma maneira de monitorar com sucesso esses processos durante a moagem, sem a necessidade de interromper o experimento.

Foi este grupo de químicos do Instituto Croata que desenvolveu um método para o monitoramento instantâneo bem-sucedido de reações mecanoquímicas, como difração de raios-X síncrotron em uma amostra de pó ou técnicas de laboratório de espectroscopia Raman.

Nesse artigo, Dr. Stipe Lukin, e seus colegas Dr. Ivan Halasz e Dr. Krunoslav Uarević descreveram em detalhes o método baseado na espectroscopia Raman que desenvolveram no Instituto.

“Nosso método de espectroscopia Raman usa um laser que passa por um vaso de reação de plástico transparente durante a reação, permitindo-nos coletar dados espectroscópicos. Com este método, podemos monitorar a formação e o desaparecimento de várias ligações químicas, e identificar os produtos recém-formados durante a reação. Desta maneira, podemos obter insights mais profundos sobre os mecanismos de reação e descobrir por que e como as reações ocorrem, '' explicou o Dr. Lukin e afirmou ainda que, embora a espectroscopia Raman fosse uma técnica essencial de tecnologias analíticas de processo usadas na indústria química e biofarmacêutica para monitoramento ininterrupto de processos de fabricação, ainda não chegou perto de realizar todo o seu potencial.

Dr. Lukin acredita que a publicação deste artigo é importante, porque poderia possibilitar a implantação desse método em outros laboratórios ao redor do mundo.

Isso poderia eventualmente resultar na expansão dos resultados que lidam com os aspectos mecanicistas das reações mecanoquímicas, concluiu o Dr. Lukin.