Alicia Marco Calero
Los líquidos iónicos (ILs) son interesantes en la absorción de gases como CO2, SO2, NO, etc. Se usan en procesos CCU, de captura y utilización de CO2. Su capacidad de absorción está relacionada con la basicidad del anión, pero este trabajo se centra en el estudio del catión.
Recientemente, el equipo del Prof. Congmin Wang de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou (China), ha publicado en la revista de Ingeniería y Química Sostenible de la ACS la síntesis de quinazolina-2,4(1H,3H)‑diona gracias a la reacción de 2-aminobenzonitrilo y CO2 y empleando [Ch][Im] como líquido iónico.[1]
La quinazolina-2,4(1H,3H)‑diona es un compuesto de interés por su uso en la industria biológica y farmacéutica.
Para llevar a cabo este estudio se empleó [Im] como anión estándar, variando los cationes. Los primeros ILs estudiados en el trabajo eran apróticos y sus cationes presentaban cadenas alquílicas diferentes, pero se observó que no afectaba la longitud de la cadena. Posteriormente se empleó un IL prótico y el rendimiento fue mayor. Además, se observó que al aumentar la basicidad del catión el rendimiento era mayor.
Se empleó también un IL aprótico con un grupo OH ([Ch][Im]) y se obtuvo un rendimiento mucho más elevado que los anteriores, ya que el OH reduce la cantidad de energía requerida en el proceso. Por último se comprobó que el complejo catalítico es [Ch][Im]-CO2, que se genera in situ. Además mantiene la actividad catalítica durante 5 ciclos con un 98% de rendimiento. Esta reacción también es aplicable en la industria.
[1] Guiling Shi, Kaihong Chen, Yongtao Wang, Haoran Li, and Congmin Wang "Highly Efficient Synthesis of Quinazoline-2,4(1H,3H)-diones from CO2 by Hydroxyl Functionalized Aprotic Ionic Liquids" ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2018, 6 (5), 5760-5765; DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b01109
Alicia, muchas gracias por tu contribución. Quería preguntarte la razón por la que la presencia de grupos hidroxilo en el catión reducen la energía del proceso.
ResponderEliminarAMC> Hola, gracias por tu comentario. Según indican los autores del artículo, para investigar la influencia del grupo OH en la etapa determinante de la reacción utilizaron la teoría funcional de la densidad (DFT) y de esta manera observaron que el grupo OH reducía la energía del orbital localizado (NBO) sobre el átomo de oxígeno y por tanto, la energía necesaria para el proceso.
EliminarEspero haber resuelto tus dudas. Un saludo.