Le anidridi poliisobutenil succiniche (PIBSA) sono importanti per l'industria automobilistica a causa del loro ampio uso nelle formulazioni di lubrificanti e carburanti. La loro sintesi, però, richiede temperature elevate e, perciò, costo maggiore.

L'aggiunta di un acido di Lewis, una sostanza che può accettare una coppia di elettroni, come catalizzatore rende la formazione di PIBSA più efficiente. Ma quale acido di Lewis? Nonostante l'importanza dei PIBSA nello spazio industriale, non è stato ancora sviluppato un modo semplice per vagliare questi catalizzatori e prevederne le prestazioni.

Nuova ricerca condotta dal Computer-Aided Nano and Energy Lab (CANELa) presso l'Università di Pittsburgh Swanson School of Engineering, in collaborazione con la Lubrizol Corporation, affronta questo problema rivelando il meccanismo dettagliato della reazione catalizzata dall'acido di Lewis utilizzando la modellazione computazionale. Il lavoro, recentemente apparso sulla copertina del giornale Chimica industriale e ingegneristica Ricerca, costruisce una comprensione più profonda dell'attività catalitica e crea una base per i catalizzatori di screening computazionale in futuro.

"I PIBSA sono comunemente sintetizzati attraverso la reazione tra anidride maleica e poliisobutene. L'aggiunta di acidi di Lewis rende la reazione più veloce e riduce l'apporto energetico richiesto per la formazione di PIBSA, " ha spiegato Giannis Mpourmpakis, il Bicentennial Alumni Faculty Fellow e professore associato di ingegneria chimica e petrolifera a Pitt. "Ma il meccanismo di reazione non è stato ben compreso, e non ci sono molti esempi di questa reazione in letteratura. Il nostro lavoro aiuta a spiegare il modo in cui avviene la reazione e identifica gli acidi di Lewis che funzioneranno meglio".

Queste nuove informazioni fondamentali aiuteranno nella scoperta di catalizzatori acidi di Lewis per la produzione chimica industriale a un ritmo più rapido ea costi ridotti.

"L'alleanza tra l'Università di Pittsburgh e Lubrizol è stata determinante nel dimostrare come il mondo accademico e l'industria dei processi chimici possono lavorare insieme per produrre risultati commercialmente rilevanti, " ha detto Glenn Cormack, Global Process Innovation Manager presso The Lubrizol Corporation. "La combinazione delle conoscenze e delle competenze della Swanson School of Engineering e della Lubrizol Corporation consente a entrambe le parti di accedere ad alcune delle migliori tecniche computazionali e sperimentali disponibili quando si esplorano nuove sfide".

La ricerca è una delle tante collaborazioni tra Pitt e la Lubrizol Corporation, un fornitore di prodotti chimici speciali con sede in Ohio per il trasporto, mercati industriali e di consumo. L'alleanza con Lubrizol, giunta al suo settimo anno, offre agli studenti opportunità pratiche per sperimentare come le conoscenze e le competenze che stanno sviluppando vengono utilizzate nell'industria chimica. Allo stesso tempo, gli studenti acquisiscono una conoscenza mondiale su come la ricerca di Pitt aiuta a migliorare i processi ei prodotti di Lubrizol.

"Negli ultimi anni, la nostra partnership con Lubrizol ha portato a nuovi, modi innovativi per Lubrizol di realizzare prodotti e ripensare i propri processi produttivi, " ha detto Steven Little, William Kepler Whiteford Doted Professor e presidente del Dipartimento di ingegneria chimica e petrolifera. "Anche da loro impariamo molto, e tutte queste pubblicazioni sono la prova di un'alleanza che continua a crescere".

La carta, "Screening computazionale di catalizzatori acidi di Lewis per la reazione Ene tra anidride maleica e poliisobutilene, " è stato pubblicato sulla rivista ACS Ricerca I&EC . È stato scritto da Cristian Morales-Rivera e Giannis Mpourmpakis a Pitt e Nico Proust e James Burrington alla Lubrizol Corporation.