Un team di ricercatori della Louisiana State University e della ExxonMobil Chemical ha trovato un modo per sostituire i catalizzatori al rodio utilizzati nel processo di idroformilazione. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro processo e come si confronta economicamente con i metodi attuali.

L'idroformilazione è un processo industriale utilizzato per produrre i tipi di aldeidi ampiamente utilizzati nell'industria petrolchimica. Attualmente, catalizzatori al rodio sono utilizzati nel processo, ma le compagnie petrolifere come ExxonMobil vorrebbero trovare un sostituto a causa del loro costo elevato:attualmente vende per oltre $ 10, 000 l'oncia. In questo nuovo sforzo, i ricercatori affermano di aver trovato una valida alternativa:un complesso di cobalto.

Il cobalto è stato originariamente utilizzato per trasformare le olefine in aldeidi per l'uso in applicazioni come la produzione di prodotti petrolchimici, ma sono stati sostituiti nel tempo da catalizzatori al rodio. Questo perché erano molto più attivi, che si è tradotto in tempi di reazione più rapidi. Così, qualsiasi sostituzione, compreso il cobalto dovrebbe avere tempi di reazione simili.

Il cobalto è un elemento chimico che si trova nella crosta terrestre in una forma chimicamente combinata. Il suo utilizzo nelle applicazioni industriali è principalmente nelle batterie e nei magneti agli ioni di litio. Ed è più economico da acquistare rispetto al rodio, ma tali prezzi non sono una certezza. Circa il 66% delle riserve disponibili si trova nella Repubblica Democratica del Congo, un paese storicamente instabile. I ricercatori ritengono che valga la pena scommettere sul cobalto, però, almeno per ora, perché il suo prezzo è attualmente solo lo 0,01% di quello del rodio.

Il nuovo approccio prevede la dissociazione del legante carbonilico dal catalizzatore, facendo spazio per l'alchene e quindi applicando una specie di cobalto carica positivamente, da lì, si lascia che la reazione prosegua fino al termine. I ricercatori hanno usato le specie di cobalto caricate positivamente perché si credeva che aumentassero i tempi di reazione:la carica cationica sul cobalto costringerebbe gli orbitali d metallici a contrarsi, rendendo i carbonili più labili. La tempistica delle reazioni di prova ha mostrato che, a differenza dei precedenti tentativi di utilizzare il cobalto come catalizzatore, era relativamente veloce, entro un fattore 20 rispetto alle reazioni che utilizzavano catalizzatori al rodio.

© 2020 Scienza X Rete