Cientistas revelam catalisador de rutênio para descoberta e otimização de novas reações
Projeto e síntese de um pré-catalisador de rutênio (II) estável ao ar e à umidade. Crédito:Química da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01481-5 Pesquisadores da Universidade de Manchester desenvolveram um novo catalisador que demonstrou ter uma ampla variedade de usos e potencial para agilizar processos de otimização na indústria e apoiar novas descobertas científicas.
Os catalisadores, muitas vezes considerados os heróis desconhecidos da química, são fundamentais na aceleração das reações químicas e desempenham um papel crucial na criação da maioria dos produtos manufaturados. Por exemplo, a produção de polietileno, um plástico comum utilizado em diversos itens do dia a dia, como garrafas e recipientes, ou encontrado em carros para converter gases nocivos do escapamento do motor em substâncias menos nocivas.
Entre estes, o rutênio – um metal do grupo da platina – emergiu como um catalisador importante e comumente usado. No entanto, embora sejam um material poderoso e económico, os catalisadores de ruténio altamente reactivos têm sido prejudicados há muito tempo pela sua sensibilidade ao ar, colocando desafios significativos na sua aplicação. Isto significa que a sua utilização tem sido até agora confinada a especialistas altamente treinados com equipamentos especializados, limitando a plena adoção da catálise de rutênio nas indústrias.
Em nova pesquisa publicada na revista Nature Chemistry , cientistas da Universidade de Manchester, trabalhando com colaboradores da empresa biofarmacêutica global AstraZeneca, revelam um catalisador de rutênio que provou ser estável a longo prazo no ar, mantendo a alta reatividade necessária para facilitar processos químicos transformativos.
"Estamos extremamente entusiasmados com esta descoberta. Nosso novo catalisador de rutênio apresenta reatividade incomparável, ao mesmo tempo que mantém a estabilidade no ar - um feito anteriormente considerado inatingível. Além de eliminar a necessidade de equipamentos especializados ou procedimentos de manuseio, também permite ao usuário executar operações simultâneas reações, facilitando a triagem rápida e agilizando os procedimentos de otimização.
“Isso significa que os procedimentos são mais rápidos, mais ecológicos e que o acúmulo de grandes quantidades de resíduos é evitado”, disse Gillian McArthur, autora principal e Ph.D. estudante na Universidade de Manchester
A descoberta permite processos simples de manuseio e implementação e mostrou versatilidade em uma ampla gama de transformações químicas, tornando acessível para usuários não especialistas a exploração da catálise de rutênio. Os esforços de colaboração com a AstraZeneca demonstram a aplicabilidade deste novo catalisador à indústria, particularmente no desenvolvimento de processos eficientes e sustentáveis de descoberta e fabricação de medicamentos.
James Douglas, Diretor de Experimentação de Alto Rendimento que colaborou no projeto da AstraZeneca, disse:"A catálise é uma tecnologia crítica para a AstraZeneca e para a indústria biofarmacêutica em geral, especialmente quando procuramos desenvolver e fabricar a próxima geração de medicamentos de forma sustentável. Este novo catalisador é um ótimo complemento para a caixa de ferramentas e estamos começando a explorar e compreender suas aplicações industriais."
A nova abordagem já levou à descoberta de novas reações que nunca foram relatadas com o rutênio e com sua maior versatilidade e acessibilidade, os pesquisadores antecipam novos avanços e inovações no campo.
