Catalizan el producto “prohibido” en una reacción química de gran interés para la industria

La reacción de Mizoroki-Heck es un proceso esencial en la química orgánica moderna reconocido con el Premio Nobel en 2010. Fue descrita en los años 70 para crear compuestos orgánicos complejos que enlazasen átomos de carbono, el elemento químico en el que se basa la vida en la Tierra. Se trata de una serie de reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio mediante las cuales se obtienen moléculas orgánicas complejas con átomos de carbono. Estas reacciones se emplean hoy en todo el mundo, tanto en investigación como para producir fármacos y en la industria electrónica, por ejemplo para fabricar los LED orgánicos.

Sin embargo, esta reacción química tiene una limitación fundamental: produce sistemáticamente un único producto, un alqueno también conocido como ‘producto beta’. Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen un doble enlace entre átomos de carbono que les confieren determinadas propiedades; por ejemplo, las famosas grasas insaturadas que ayudan al ‘colesterol bueno’ son alquenos. Así, la reacción de Mizoroki-Heck hasta ahora producía solo un tipo de alqueno, y, aunque teóricamente era posible, ‘prohibía’ la producción de otro alqueno denominado ‘producto alfa’.

Ahora, el grupo de investigación liderado por Antonio Leyva Pérez en el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con el departamento de Química de la UPV y el de Ciencia de los Materiales de la Universidad de Cádiz, en España, ha ideado un nuevo método para producir este producto alfa a partir de la reacción de Mizoroki-Heck. Para ello, utilizan un nuevo catalizador que además puede ser líquido o sólido y no se consume en la reacción. En este caso, se trata de una zeolita, mineral muy usado como catalizador en la industria petroquímica. Según el investigador del CSIC, obtener este producto alfa mediante el nuevo catalizador agiliza mucho el proceso.

Este descubrimiento abre nuevas posibilidades industriales para esta reacción.

Miembros del equipo de investigación. (Foto: UPV-CSIC)

El nuevo producto obtenido de la reacción es también un alqueno, tiene doble enlace de carbono, pero su estructura es distinta, lo que le confiere diferentes propiedades. Además, obtenerlo mediante un catalizador más económico hace que el precio de obtener un kilogramo de esta sustancia se reduzca hasta mucho.

Entre sus aplicaciones, Antonio Leyva explica que el tamoxifeno, el fármaco empleado contra el cáncer de mama tras la cirugía y la quimioterapia, se podría elaborar con la molécula que han obtenido. Además, se podría utilizar en cosmética o para obtener nuevos polímeros.

Los investigadores han publicado su nuevo método en la revista académica Nature Catalysis, con el título “Regioirregular and catalytic Mizoroki–Heck reactions”. (Fuente: UPV)