Un equipo de investigación de la Universidad Nagoya de Japón ha desarrollado una serie de nuevos catalizadores que pueden hidrogenar “sustratos difíciles”, como los enlaces amida en condiciones mucho más suaves de lo que era posible anteriormente. Los científicos publicaron recientemente un estudio que sugiere que los nuevos catalizadores de rutenio organometálico podrían desempeñar un papel importante en el desarrollo de un proceso de reciclaje más efectivo para los plásticos basados ​​en amidas.

Como señalan los investigadores, los enlaces amida pueden dar gran fuerza a los plásticos, pero al final de la vida, la dificultad de romper estos enlaces generalmente impide la recuperación de productos útiles.

Los catalizadores son ampliamente utilizados en química para ayudar a acelerar las reacciones, pero romper los tipos de enlaces amida en plásticos, como el nylon y otros materiales requiere condiciones duras y grandes cantidades de energía.

“Nuestros catalizadores previos podían hidrogenar la mayoría de los enlaces amida, pero las reacciones necesitaban mucho tiempo a altas temperaturas y altas presiones.Este nuevo catalizador de rutenio puede hidrogenar substratos difíciles en condiciones mucho más suaves”, dijo el autor principal Takashi Miura.

La hidrogenación es el paso clave que conduce a la degradación de los enlaces amida. El nuevo catalizador presenta un átomo de rutenio que puede absorber hidrógeno y entregarlo al enlace amida para iniciar el desglose. Al asegurarse de que la molécula de hidrógeno era la mejor posición posible para la interacción con enlaces amida, el equipo alcanzó una hidrogenación mucho más eficaz.

“Los cambios que hicimos al catalizador permitieron que algunos enlaces amídicos complicados fueran escindidos selectivamente por primera vez”, explicó el líder del grupo, Susumu Saito.

“Este catalizador tiene un gran potencial para la fabricación de péptidos de diseño para los productos farmacéuticos y también podría ser utilizado para recuperar los materiales de plásticos de residuos para ayudar a realizar un antropogénico ciclo del carbono químico”.

“La hidrogenación catalítica multifactorizada de amidas mediante la activación diversa de un marco de bipiridina-rutenio confinado estéricamente” se publicó en Scientific Reports en DOI: 10.1038 / s41598-017-01645-z