Un químico de la RUDN ha creado un catalizador para la síntesis de sustancias que pueden eliminar las larvas de mosquitos portadores de la fiebre amarilla
Los mosquitos de especie Aedes aegypti (mosquito de la fiebre amarilla) pueden transportar el virus del Zika, la fiebre amarilla, la chikunguña y el dengue. Aunque existe la vacuna, hoy día fallece el 20% de las personas contagiadas por la fiebre amarilla. No existe medicamento, ni vacunas contra el virus del Zika y dengue. Por lo tanto, la aniquilación de los portadores de momento es el único método eficaz en la lucha contra la propagación de estas enfermedades. Es más fácil aniquilar los mosquitos en la fase de larva. De esta forma, el remedio eficiente, como acetato de eugenol, puede ayudar a la humanidad. El eugenol es el componente principal de la reacción de acetilación, lo obtienen del clavo de olor. Sin embargo, no es fácil sintetizar el acetato limpio de eugenol sin aditivos y con el alto contenido del producto meta (hasta el 90%), de momento no han sido creados los catalizadores óptimos para esta síntesis, y no existen métodos de la obtención de eugenol no catalíticos. El rendimiento de acetato de eugenol en las reacciones que se usan en la industria es tan solo el 20-30%.
El científico de la RUDN, Rafael Luque elaboró un nuevo catalizador para la acetilación de eugenol que permitirá solucionar este problema. Los investigadores trataban de que fuera posible extraer el catalizador de la zona de reacción y usarlo otra vez. Además, la temperatura y tiempo de reacción tienen que ser lo más bajo posibles, pero el rendimiento del producto meta tiene que ser lo más alto posible
En la primera etapa, los investigadores analizaron los carencias de los métodos de la síntesis de acetato de eugenol existentes. Para la acetilación de eugenol se puede usar la catálisis homogénea con ácidos minerales, pero este método no permite hacer una separación simple del catalizador de los productos. En la catálisis homogénea el reactor puede disolverse parcialmente en el ácido, lo que conlleva la contaminación de la solución. Otro método está basado en el uso de biocatalizadores. Ellos permiten obtener el rendimiento del 90% de acetato de eugenol del rendimiento teoréticamente posible, además, son ecológicamente seguros. Sin embargo, la síntesis de biocatalizadores es un proceso laborioso y costoso, y es casi imposible volver a usar estos catalizadores. Es lo que hace que el uso de catalizadores sea muy caro.
Los científicos de la RUDN propusieron crear un catalizador heterogéneo, donde un heteropoliácido, se soporta sobre un material sólido. Los heteropoliácidos son derivados de ácidos donde los oxígenos están parcialmente o totalmente enlazados mediante los restos de ácido de otros ácidos. Los heteropoliácidos poseen una actividad catalítica superior a los ácidos minerales, pero no presentan efectos secundarios (corrosión, dificultad en su separación del medio de reacción, etc.) en comparación con los ácidos minerales. Los científicos supusieron que los catalizadores heterogéneos que consisten de unos componentes, pueden ser una solución óptima, porque el catalizador y la sustancia en la disolución se encuentran en fases diferentes y no es difícil separarlos.
Los investigadores soportaron el heteropoliácido sobre un material mesoporoso (AlSiM) para la síntesis del catalizador heterogéneo. Es una sustancia altamente porosa con una gran superficie específica (hasta 1000 m2/g) y poros cilíndricos. Para su producción, se usa el TEOS (ortosilicato de tetraetilo) como la fuente de silicio, que es un componente tóxico y costoso. Rafael Luque y sus colegas demostraron que en vez de TEOS se puede usar la caolinita natural rica en silicio que normalmente se deshecha en la explotación de yacimientos. El uso de caolinita para la obtención de AlSiM permitirá reducir notablemente el costo de la producción del portador de catalizador y reducir el impacto en el medio ambiente.
El nuevo catalizador para la obtención de acetato de eugenol que sintetizaron los científicos de la RUDN corresponde a todos los criterios mencionados: es fácil de extraerlo de la zona de reacción y no pierde su actividad inclusive después de unos ciclos repetidos, permite realizar la reacción rápidamente y sin aditivos, posee una alta estabilidad y un costo relativamente bajo en comparación con los biocatalizadores. El rendimiento del producto presentó el 99.9%. En los ciclos repetidos el rendimiento cambia levemente, inclusive, después del quinto ciclo tiene el 90%. Este catalizador puede ser recomendado para la obtención industrial de acetato de eugenol.
El artículo fue publicado en la revista Materials.
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