Em um desenvolvimento definido para transformar a indústria química em escala global, o professor Chang Ho Yoo, do Departamento de Química da UNIST, desenvolveu com sucesso uma reação catalítica de carbonilação altamente eficiente e estável usando catalisadores de níquel. Esta conquista, publicada em Science , oferece uma alternativa promissora aos catalisadores de ródio amplamente utilizados no processo de acetil.



A carbonilação é uma reação crucial envolvida na conversão de metanol em ácido acético e compostos de éster em anidrido de ácido orgânico. Com mais de 13 milhões de toneladas de compostos de acetil produzidos anualmente em todo o mundo, esta reação desempenha um papel vital na indústria química.

Tradicionalmente, metais preciosos como o ródio e o irídio têm sido empregados como catalisadores no processo comercial de carbonilação. No entanto, esses metais apresentam desafios devido à sua escassez, alto custo, toxicidade e impacto ambiental. Nesta pesquisa inovadora, o professor Yoo aproveitou os abundantes metais de transição do níquel como uma alternativa sustentável e econômica.

Os catalisadores de níquel existentes têm atividade catalítica limitada e não são utilizados na indústria desde a década de 1970. A equipe de pesquisa do professor Yoo abordou com sucesso essa limitação, empregando um ligante de carbeno N-heterocíclico à base de imidazol, substituindo os ligantes de fosfina convencionais usados ​​​​em catalisadores de níquel tradicionais. O ligante carbeno demonstrou estabilidade e atividade superiores, exibindo desempenho comparável aos catalisadores de ródio atualmente utilizados em aplicações comerciais.

“Desenvolvemos um catalisador de níquel que corresponde ao nível de atividade do catalisador de ródio existente”, observou o professor Yoo. "Essa conquista é notável, pois abre caminho para o uso prático de catalisadores de níquel em ambientes industriais." Os resultados da pesquisa foram conduzidos pela equipe do professor Yoo da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill.

Este desenvolvimento não só oferece uma alternativa sustentável aos catalisadores de metais preciosos, mas também tem o potencial de revolucionar a indústria química, permitindo a adoção generalizada de catalisadores de níquel. A abundância, o baixo custo e o reduzido impacto ambiental do níquel tornam-no uma opção atraente para aplicações industriais em larga escala. À medida que este avanço na investigação avança em direção à comercialização, espera-se que conduza avanços significativos no processo de carbonilação e abra novos caminhos para a produção química sustentável e eficiente.

Mais informações: Changho Yoo et al, Carbonilação de éster catalisada por níquel promovida por carbenos e sais derivados de imidazol, Science (2023). DOI:10.1126/science.ade3179
Informações do diário: Ciência

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