Gli scienziati dell'Università di Nagoya hanno sviluppato una reazione chimica che produce alte rese di un composto utilizzato in un'ampia varietà di industrie, senza bisogno di alte temperature o catalizzatori tossici. L'approccio è stato descritto nella rivista Catalisi ACS e offre una soluzione pratica e sostenibile per la sintesi di esteri industriali di (met)acrilato (=acrilato o metacrilato).

Gli esteri di (met)acrilato sono utilizzati nei rivestimenti industriali e nelle murature, e per fare plastica, coloranti e adesivi. Ma il processo chimico per produrli da metil (met)acrilati comporta alte temperature, tempi di reazione lunghi e composti tossici. Può anche provocare reazioni collaterali indesiderate.

Scienziati, tra cui il professore dell'Università di Nagoya Kazuaki Ishihara e colleghi, hanno lavorato per migliorare questo processo per renderlo più ecologico. Nello specifico, hanno lavorato per migliorare il catalizzatore coinvolto nella reazione chimica che trasforma i metil (met)acrilati in esteri (met)acrilati, chiamata transesterificazione.

"Milioni di tonnellate di esteri di (met)acrilato vengono prodotti ogni anno e sono tra i prodotti chimici più importanti in circolazione, " dice Ishihara. "La loro transesterificazione, usando alcol e un catalizzatore, affina le loro proprietà, producendo un'ampia gamma di esteri di (met)acrilato."

Ishihara e i suoi colleghi hanno scoperto che gli arilossidi di sodio e magnesio stericamente voluminosi funzionavano molto bene come alternative non tossiche. Hanno catalizzato la transesterificazione di metil (met)acrilati alla temperatura relativamente mite di 25°C, producendo elevate rese di un'ampia gamma di esteri (met)acrilati a seconda del tipo di alcol utilizzato nella reazione.

Il team ha anche condotto calcoli computazionali per scoprire i dettagli di ciò che è accaduto durante la reazione chimica, dimostrando che aveva un'elevata chemioselettività; in altre parole, la reazione è avvenuta come volevano gli scienziati senza avere reazioni collaterali indesiderate.

"Il nostro processo di transesterificazione è un candidato pratico e sostenibile per la sintesi industriale di esteri (met)acrilati, fornendo un'eccellente chemioselettività, alti rendimenti, condizioni di reazione blande e assenza di sali metallici tossici, "dice Ishihara.

Il team mira poi a collaborare con i colleghi dell'industria per utilizzare il loro approccio nella produzione di esteri (met)acrilati. Mirano inoltre a continuare a cercare catalizzatori efficienti per la transesterificazione di metil (met)acrilati ea sviluppare catalizzatori riciclabili.