QUÍMICA VERDE

24.03.2011

SEGOVIA - El Grupo de Catálisis Homogénea en Química Fina y Polímeros investiga nuevos métodos que permitan sintetizar compuestos químicos de forma limpia

FIDELA MAÑOSO | VALLADOLID

La industria química actual se enfrenta al reto de continuar suministrando al mercado todos los productos que se demandan y de diseñar y comercializar productos nuevos. La dificultad estriba en que lo tiene que hacer disminuyendo la cantidad de residuos y subproductos y así hacer su actividad más sostenible. Una de las líneas de investigación del Grupo de Catálisis Homogénea en Química Fina y Polímeros de la Facultad de Ciencias, coordinado por Pablo Espinet y Ana Carmen Albéniz, es avanzar hacia esa meta poniendo a punto nuevos métodos que permitan sintetizar compuestos químicos de forma limpia, sin generar subproductos. A esto se denomina Química verde. Y para conseguir este objetivo, el grupo de CHQFP está empleando polímeros. Un polímero está constituido por moléculas muy grandes formadas por unidades que se repiten, como si fueran las cuentas de un collar. Los polímeros están en todas partes y los usamos continuamente en nuestra vida cotidiana. Polímeros son las fibras que usamos en el vestido desde la celulosa que forma el algodón, a las fibras más modernas como la lycra, e incluso el kevlar de los chalecos antibalas. Polímeros son también el latex y poliuretanos de nuestros colchones, los plásticos que usamos en los embalajes y en los envases, las siliconas para reparar grietas o las que forman nuestras lentillas, el poliuretano para el aislamiento de nuestros edificios ... Generalmente los polímeros no se disuelven bien y cuando se introducen en agua, alcoholes u otros disolventes no desaparecen en ellos. El uso de los polímeros en química verde consiste en enganchar a ellos algunos de los reactivos que se necesitan en una reacción química. Estos reactivos anclados al polímero se usan para sintetizar el producto que se desee (un fármaco, un producto cosmético...). Cuando la reacción química ha terminado se elimina el polímero de la mezcla y a él quedan unidos los residuos de la reacción.

El procedimiento se parece un poco a la preparación de una infusión, donde se introducen las hierbas deseadas en una bolsita (el polímero); tras el tiempo de espera (la reacción química) la bolsita se extrae muy fácilmente y los residuos se separan de nuestra infusión (nuestro producto deseado). A diferencia de la preparación de la infusión, el polímero con el residuo se puede reciclar y, con un tratamiento adecuado, se puede volver a utilizar en otra reacción química similar. Este procedimiento se ha aplicado por el grupo de CHQFP en una reacción química que emplea reactivos que contienen estaño y que es muy útil en química farmacéutica. Se llama reacción de Stille y pertenece al grupo de reacciones por la que se concedió el año pasado el Premio Nobel de Química a tres investigadores de Japón y USA (E. Negishi, A. Suzuki, R. F. Heck). Aunque la mayoría de los compuestos de estaño no son tóxicos, el tipo compuestos que se emplean en la reacción de Stille sí lo son. Por eso estos compuestos se han anclado a un polímero especialmente sintetizado para este uso. De esta manera, tras cada reacción, los residuos con estaño unidos al polímero se separan fácilmente y el producto farmacéutico no queda apenas contaminado. El polímero con estaño se recicla para una nueva reacción y no se producen residuos.

Además, hay otros polímeros especiales que tienen usos muy concretos para los que se necesita que tengan unas características especiales. Por ejemplo, hay muchos polímeros que se emplean en el proceso de fabricación de los circuitos que componen los aparatos electrónicos o en su recubrimiento y protección para su uso. En estas aplicaciones los polímeros han de ser resistentes a la temperatura, transparentes y tienen que adherirse bien a las superficies de dichos circuitos. En el grupo de CHQFP se diseñan procedimientos para modificar químicamente un polímero y así mejorar sus propiedades. Por ejemplo, se han sintetizado polímeros formados por repetición de una molécula que se denomina norborneno. Los polímeros (polinorbornenos) resisten temperaturas de hasta unos 200 °C y se han modificado químicamente para mejorar su adherencia de forma que se puedan usar para recubrir superficies mediante una fina película transparente sin que se altere con el tiempo.