Un equipo del Instituto de Tecnología Química (ITQ) —centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València— presentó una innovación disruptiva a la hora de fabricar plásticos.
El nuevo procedimiento permite realizar la epoxidación de alquenos sin necesidad de catalizadores metálicos ni disolventes tóxicos, utilizando únicamente oxígeno o aire como agente oxidante.
La epoxidación de alquenos: una reacción clave en la química industrial
La epoxidación de alquenos transforma moléculas orgánicas simples (formadas por carbono e hidrógeno) en epóxidos, compuestos esenciales para la fabricación de:
- Plásticos y resinas epoxi
- Detergentes y productos de limpieza
- Principios activos farmacéuticos
- Fragancias y aditivos de sabor
- Lubricantes especializados
Tradicionalmente, esta reacción requiere catalizadores metálicos como vanadio o titanio, junto con peróxido de hidrógeno y disolventes, lo que genera residuos peligrosos, costes elevados y riesgos ambientales.
Un método sin metales ni residuos: cómo funciona la innovación del ITQ
El nuevo sistema desarrollado por el ITQ presenta tres modalidades operativas:
- Uso de aire a presiones moderadas (3–5 bares)
- Reacción espontánea a temperatura ambiente, en contacto directo con el aire
- Aplicación de oxígeno y calor, entre 100 y 200 °C
Este enfoque logra una selectividad de hasta el 90 %, favoreciendo la formación del epóxido deseado frente a subproductos. Además, permite reducir los costos de producción en más del 50 %, al eliminar reactivos costosos y etapas de purificación.
Impacto industrial: eficiencia, escalabilidad y compatibilidad con procesos existentes
El método puede integrarse fácilmente en plantas químicas ya operativas, gracias a su diseño escalable y compatible con síntesis en un solo paso (one-pot). Esto lo convierte en una herramienta estratégica para sectores como:
- Construcción
- Automoción
- Tecnología informática
- Cosmética y cuidado personal
Además, admite el uso de alquenos derivados de biomasa, lo que abre la puerta a materias primas renovables y procesos más sostenibles.
Aplicaciones destacadas de la epoxidación sin catalizadores
Entre los usos más relevantes del nuevo método se encuentran:
- Resinas epoxi para recubrimientos y adhesivos
- Detergentes ecológicos
- Fármacos con síntesis más limpia
- Aditivos para fragancias y sabores
- Lubricantes de alto rendimiento
Al prescindir de metales pesados y disolventes peligrosos, el proceso facilita el cumplimiento de normativas ambientales estrictas, especialmente en la Unión Europea.
Ciencia aplicada con impacto real para fabricar plásticos
Este avance, publicado en Nature Communications bajo el título Uncatalyzed aerobic epoxidation of liquid alkyl alkenes, demuestra cómo la investigación científica puede generar soluciones concretas para los desafíos de la industria.
Al abordar simultáneamente la viabilidad química, el coste operativo y la compatibilidad estructural, el equipo del ITQ ofrece una alternativa limpia, eficiente y replicable para la producción de materiales clave.
