Un estudio de Lionel Delaude y François Mazars, investigadores del Laboratorio de Catálisis de la Universidad de Lieja (Bélgica), ha demostrado que la cafeína y la teofilina se pueden utilizar para ‘reverdecer’ los catalizadores a base de rutenio. Este elemento químico pertenece a los metales de transición. Los resultados de este estudio se han publicado en la revista científica Organometallics y permanecerán en acceso abierto durante seis meses.
Los catalizadores son omnipresentes en los procesos químicos porque permiten que las reacciones se lleven a cabo de forma más rápida y selectiva en condiciones experimentales más suaves. Generalmente se obtienen a partir de materias primas no renovables, a menudo derivadas de la petroquímica y la metalurgia. De acuerdo con los doce principios de la « química verde », los químicos ahora buscan reducir la huella de carbono de sus procesos tanto como sea posible. En este contexto, el equipo del Laboratorio de Química Organometálica y Catálisis Homogénea de la Universidad de Lieja ha desarrollado catalizadores de base biológica derivados de la cafeína y la teofilina, dos sustancias naturales de la familia de las xantinas que se encuentran en grandes cantidades en los granos de café, las hojas de té y el cacao. frijoles. Todo el proceso de valorización de estos compuestos es respetuoso con el medio ambiente, ya que su extracción y separación de fuentes vegetales renovables solo requiere agua y CO2 supercrítico”, explica Lionel Delaude, profesor de química y director del laboratorio. explotados y disponibles a bajo costo.
Se pueden usar ligeras modificaciones en la estructura química de las xantinas para sintetizar precursores de carbeno N-heterocíclicos, que forman la base de muchos catalizadores en el siglo XXI. El trabajo de Lionel Delaude y su estudiante de doctorado François Mazars ha demostrado que la combinación de un ligando paracimeno derivado de a-felandreno (un aceite esencial que se encuentra en muchas plantas, incluido el eneldo y el eucalipto) y un ligando carbeno N-heterocíclico derivado de cafeína o teofilina con rutenio (un metal de baja toxicidad de la familia del hierro) conduce a la formación de catalizadores altamente efectivos para promover tres tipos principales de reacciones orgánicas, a saber, la hidrogenación por transferencia de sustratos insaturados con isopropanol, la oxidación de alquenos con sodio peryodato y la síntesis de ésteres vinílicos a partir de 1-hexino y ácido benzoico. Este descubrimiento contribuye al desarrollo de una química organometálica más sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Además, abre la puerta a otras aplicaciones catalíticas que utilizan cafeína y teofilina para generar carbenos N-heterocíclicos de origen biológico.
Esta publicación en Organometallics ha sido seleccionada por los editores de la American Chemical Society para ser destacada el día de su publicación (28 de mayo de 2023) y permanecer en acceso abierto durante seis meses como parte del programa ACS Editors’ Choice. También ha sido seleccionado para aparecer en la portada de un número de la revista (10 de julio de 2023).