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O2-Activation at nickel complexes and their use as catalysts for environmentally friendly oxidation technologies

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Catalizador respetuoso con el medio ambiente para uso industrial

La catálisis por oxidación de compuestos orgánicos es una reacción química común utilizada para fabricar productos químicos finos y comerciales. Investigadores financiados por la Unión Europea desarrollaron un nuevo compuesto respetuoso con el medio ambiente que presenta una excelente actividad catalítica como alternativa otros compuestos caros y más peligrosos que se utilizan normalmente.

Tecnologías industriales

Los catalizadores son compuestos que aceleran la velocidad de las reacciones químicas sin verse alterados ellos mismos por la reacción. Así, es posible utilizarlos una y otra vez. La catálisis por oxidación de substratos orgánicos es un campo principal de investigación debido a que la oxidación, típicamente con un compuesto metálico de transición como mediador y utilizando hidrocarburos (compuestos orgánicos) como fuente de suministro, es un paso común en la fabricación de productos químicos finos y comerciales. Los complejos metálicos pueden activar el oxígeno molecular (O2 o dioxígeno) para reacciones de oxidación catalíticas. Aunque los sistemas de cobre y hierro han sido estudiados ampliamente, otros complejos metálicos no. La motivación del proyecto NiO2activation, financiado por la UE, fue el estudio de la capacidad del níquel (Ni) para activar el oxígeno molecular y del potencial catalítico de las especies Ni-O2 resultantes para substratos orgánicos. El equipo de investigación se centró en un compuesto superoxo estable térmicamente y aislable [NiII(beta-diketiminato)(O2)] (LNiO2). El LNiO2 mostró una actividad similar a la dioxigenasa sin precedentes en la oxidación de tri-tert-butilfenol, un producto químico industrial utilizado como aditivo para combustibles, gasolina, petróleo o lubricantes. No existen referencias de una reacción como esta y parece ser específica del níquel, dado que los compuestos superoxo metálicos con base de cobalto y cobre no presentan este comportamiento. Además, los científicos descubrieron que el LNiO2 interaccionaba con un complejo de hierro(I) para formar un compuesto altamente reactivo con un núcleo de NiO2Fe exhibiendo actividad de mono-oxigenasa. Los resultados del proyecto NiO2activation respaldan el poderoso potencial de oxidación de los compuestos de Ni-dioxígeno y su viabilidad como alternativas respetuosas con el medio ambiente a los metales pesados equivalentes paladio y platino para su utilización en reacciones de catálisis por oxidación relevantes para la industria.

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