Desde o alívio dos sintomas de alergia até a otimização do desempenho do herbicida, as alquilaminas são moléculas que têm muitos usos. Infelizmente, os métodos comuns de produção de alquilaminas resultam em subprodutos residuais prejudiciais. Um método de síntese de alquilaminas de uma forma sustentável, mas com boa relação custo-benefício, tem sido, portanto, muito procurado.

Agora, em um estudo publicado na Green Chemistry , uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Osaka encontrou um caminho. A equipe desenvolveu um método de síntese de alquilamina que funciona em condições amenas e produz apenas água como subproduto. Esperamos que as condições de reação simples e ecologicamente corretas aqui relatadas inspirem avanços em outras sínteses químicas comuns na indústria.

Roupas esportivas, móveis e muitos outros produtos de uso diário são produzidos, em parte, usando alquilaminas. Então, como produzimos essas moléculas maravilhosas?

Os ácidos carboxílicos são um ponto de partida ideal porque podem ser obtidos de forma sustentável, como a partir da biomassa. No entanto, os procedimentos sintéticos actualmente utilizados também produzem uma grande quantidade de resíduos ou requerem condições de reacção experimentalmente difíceis, tais como altas pressões e temperaturas. Assim, a indústria geralmente evita ácidos carboxílicos como matéria-prima para a produção de alquilaminas.

O desenvolvimento de um novo protocolo sintético que funcione em pressões e temperaturas experimentalmente convenientes foi o objetivo do estudo da equipe de pesquisa.

“Em nosso trabalho, revelamos um novo sistema catalisador, um catalisador de platina-molibdênio, que pode transformar ácidos carboxílicos em aminas”, explica Katsumasa Sakoda, principal autor do estudo. "Isso produz alquilaminas, que podem ser usadas em surfactantes, produtos farmacêuticos e muito mais."

O protocolo sintético dos pesquisadores oferece várias vantagens:primeiro, as condições de reação são suaves, exigindo apenas pressão atmosférica de hidrogênio e temperaturas de até 160°C. Segundo, o número de rotatividade, ou seja, o número de moles de substrato que um mol de catalisador pode converter, é alto, 363. Terceiro, o catalisador pode ser reutilizado pelo menos cinco vezes. Quatro, muitos materiais de partida de ácidos carboxílicos e aminas são compatíveis com as reações envolvidas, como a conversão de ácidos graxos em aminas gordurosas. Quinto, os rendimentos da reação são altos – até 99%, sendo a água o único subproduto.

“Estamos entusiasmados porque a nossa investigação melhora a sustentabilidade ambiental e simplifica a configuração experimental de uma classe comum de sínteses químicas”, diz Tomoo Mizugaki, autor sénior. "Esperamos que este seja apenas o primeiro passo para o desenvolvimento de processos catalíticos mais ecológicos."

A pesquisa da equipe é um passo importante no aumento da sustentabilidade de uma reação química necessária para sintetizar muitos produtos de uso diário. Como os procedimentos sintéticos experimentais são seguros e simples, eles podem ser facilmente utilizados para outros processos catalíticos.

Mais informações: Katsumasa Sakoda et al, Aminação redutiva de ácidos carboxílicos sob H2 usando um catalisador Pt-Mo heterogêneo, Green Chemistry (2023). DOI:10.1039/D3GC02155F
Informações do diário: Química Verde

Fornecido pela Universidade de Osaka