sexta-feira, janeiro 27, 2012

CO2 pode substituir petroquímicos usando técnica "diagonal"

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/01/2012

CO2 pode substituir petroquímicos usando técnica
A abordagem diagonal para o processamento do dióxido de carbono permite a produção de compostos importantes tanto para a indústria química quanto para a indústria farmacêutica.[Imagem: Angewandte Chemie] 
CO2 como matéria-prima
O dióxido de carbono é um sub-produto da produção de energia - lembrando que, quando se fala em energia, deve-se primeiro lembrar do petróleo.
Mas será que ele precisa ser mesmo visto como um rejeito a ser descartado?
Segundo um grupo de pesquisadores franceses, esse gás pode se tornar um importante recurso renovável, e um reagente químico ambientalmente amigável.
Se isso for feito, argumentam eles, não apenas o CO2 deixará de ser lançado na atmosfera, como também poderemos reduzir nossa dependência dos petroquímicos.
Thibault Cantat e seus colegas desenvolveram uma nova técnica para converter o dióxido de carbono em compostos que podem ser usados para a síntese de químicos hoje derivados do petróleo, e até de novos combustíveis.
"Até hoje foram desenvolvidos poucos processos que usam o dióxido de carbono como ponto de partida porque o CO2 é uma molécula muito estável, que não se convence a reagir muito facilmente," explica Cantat.
Horizontal e vertical
Na verdade, existem duas linhas principais para o uso do dióxido de carbono.
"Na abordagem 'vertical', o dióxido de carbono é reduzido, o que significa que o estado de oxidação do átomo de carbono é reduzido pela substituição formal do oxigênio pelo hidrogênio. Isto resulta em moléculas como o metanol ou o ácido fórmico, que podem ser convertidas em combustíveis," explica o pesquisador.
Esses compostos resultantes têm um conteúdo de energia mais elevado do que o do dióxido de carbono, mas não se pode produzir muitos compostos químicos por essa via.
"Na abordagem 'horizontal', o átomo de carbono é funcionalizado, o que significa que ele forma novas ligações com o oxigênio, nitrogênio, ou com outros átomos de carbono. O estado de oxidação permanece o mesmo, o conteúdo de energia não aumenta," explica Cantat.
Assim, não se pode produzir combustíveis por essa via, mas compostos que são úteis como elementos para a sintetização de substâncias como a ureia.
Abordagem diagonal
A equipe francesa criou agora uma solução intermediária, uma combinação dos dois métodos, criando o que eles chamaram de "abordagem diagonal".
Com a nova técnica, o dióxido de carbono pode ser tanto funcionalizado quanto reduzido, tudo em um único passo.
Isto permite a síntese de um número muito maior de compostos químicos, diretamente a partir do CO2.
A reação exige três coisas: um agente redutor (um silano), uma molécula orgânica para ser conectada ao átomo de carbono do CO2 (uma amina) e um catalisador especial, capaz de catalisar tanto a redução quanto a funcionalização.
Química e farmacêutica
Esse catalisador quase mágico é uma base orgânica especial, formada por um anel contendo nitrogênio.
"Variações desses parceiros de reação deverão permitir produzir uma variada gama de compostos químicos que normalmente são obtidos a partir de matérias-primas petroquímicas," afirma Cantat.
Entre os compostos que mais chamaram a atenção estão os derivativos formamida, que são intermediários químicos importantes tanto para a indústria química quanto para a indústria farmacêutica.
Bibliografia:

A Diagonal Approach to Chemical Recycling of Carbon Dioxide: Organocatalytic Transformation for the Reductive Functionalization of CO2
Christophe Das Neves Gomes, Olivier Jacquet, Claude Villiers, Pierre Thuéry, Michel Ephritikhine, Thibault Cantat
Angewandte Chemie International Edition
Vol.: 51, 1, pp 187-190
DOI: 10.1002/anie.201105516
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