Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado un innovador método para realizar la epoxidación de alquenos utilizando exclusivamente oxígeno o aire, sin necesidad de catalizadores metálicos ni disolventes tóxicos. Este avance, ya patentado y publicado en Nature Communications, abre nuevas vías para una producción química más limpia y eficiente.
La epoxidación de alquenos es una reacción fundamental para la fabricación de plásticos, resinas epoxi, fármacos, detergentes y fragancias, entre otros productos industriales. Hasta ahora, requería del uso de peróxido de hidrógeno y catalizadores metálicos como vanadio o titanio. El nuevo método del ITQ elimina estos componentes, simplificando el proceso y reduciendo costes y riesgos asociados a los materiales tradicionales.
Reacción espontánea y alto rendimiento
Según explican los investigadores, el proceso puede realizarse incluso a temperatura ambiente y en un simple matraz abierto al aire, lo que representa un hito en química sostenible. La reacción se basa en la formación de radicales libres entre el alqueno y el oxígeno, generando superóxidos altamente reactivos que facilitan la formación del epóxido deseado.
El método permite obtener niveles de selectividad del 90% y puede realizarse en diferentes condiciones, desde aire a presión moderada (3-5 bares) hasta reacciones espontáneas con aire en reposo o mediante la aplicación de calor (100–200?°C).
“Gracias a este proceso, es posible sustituir el uso de peróxidos y disolventes, con una reducción de costes de más del 50%”, afirma Judit Oliver, investigadora del CSIC y coautora del estudio.
Aplicación directa en procesos industriales
La técnica desarrollada es aplicable a una amplia gama de alquenos, incluidos los derivados de biomasa, y se puede integrar en procesos habituales de síntesis como la producción de polímeros, lubricantes y medicamentos. Además, abre la puerta a enfoques “one-pot”, en los que múltiples etapas de reacción se combinan en un solo reactor, reduciendo pasos intermedios y purificaciones.
Antonio Leyva, investigador del CSIC y coautor del trabajo, destaca que este avance permitirá sustituir los reactores específicos para agua oxigenada, altamente corrosiva, por equipos más simples, seguros y sostenibles.
El trabajo ha sido realizado por el Grupo de Catálisis para Reacciones Orgánicas Sostenibles del ITQ, y se enmarca en la tesis doctoral de Susi Hervàs Arnandis, dirigida por Judit Oliver y Antonio Leyva. El equipo cuenta también con la participación de Francisco Garnes Portolés y Silvia Rodríguez Nuévalos, y ha protegido el desarrollo mediante patente.
Este avance consolida al ITQ como un referente en el desarrollo de soluciones verdes y escalables para la industria química, alineadas con los objetivos de sostenibilidad y eficiencia del sector.
