QUÍMICA SUSTENTABLE. APLICACIÓN DE LÍQUIDOS IÓNICOS AL DESARROLLO DE NUEVAS ESTRATEGIAS SINTÉTICAS.

MA. BELEN MARTINI; ADAM CLAUDIA G.; BRAVO MARÍA VIRGINIA

Ciudad de Buenos Aires

Taller; IV TACA (IV Taller Argentino de Ciencias Ambientales); 2016

La introducción de tecnologías menos agresivas con el medio ambiente se ha convertido en un objetivo central tanto desde el punto de vista industrial como académico. Los químicos han tratado de contribuir a la salud del medio ambiente, planteando como alternativa a la química tradicional la ?química sustentable?, la cual establece entre otras pautas que los métodos de síntesis deberán diseñarse de manera que incorporen al máximo todos los materiales usados durante el proceso en el producto final, minimizando la formación de subproductos. Surge así el concepto de ?economía atómica?, donde la situación ideal, es crear una síntesis en la cual todos los átomos de los reactivos están en el producto final y no se generen desechos, sin dar lugar a pérdidas significativas de selectividad y/o de rendimiento.Las estrategias sintéticas pueden rediseñarse minimizando el uso de materias primas, incorporando nuevos solventes llamados ?solventes neotéricos?, como por ejemplo los ?Líquidos Iónicos? (LIs). Una clase particular de LIs son los próticos (LIP) del tipo ácidos de Brönsted, estos son utilizados en diversas aplicaciones, tales como solventes, transferidores de fase, catalizadores, etc. En este sentido, resulta de interés analizar los diferentes roles que un LIP puede cumplir dentro de un proceso reactivo. En esta dirección se diseñó un LI analizando la participación del hidrógeno amónico como catalizador ácido, sin perder de vista su posible desempeño nucleófilo ?in situ? y como solvente. Para esto se sintetizó el Acetato de Pirrolidinio (AcOpyrr) como LIP y se evaluó su comportamiento a través de la reacción de aminólisis de p-nitrofenilacetato, la que requiere catálisis ácida. Con el objeto de homogeneizar el sistema reactivo se utilizaron pequeñas cantidades de los solventes moleculares Metanol (MeOH) y Dimetilsulfóxido (DMSO), donde los valores de pKa del LIP indican un efecto del solvente sobre su acidez. Fueron analizados los productos, los rendimientos y la selectividad de la reacción, la cual fue monitoreada a diferentes tiempos por cromatografía gaseosa a 25°C.Fue comprobada la importancia del ?diseño? del LI previo a la aplicación posterior. En ambos sistemas de solventes se obtuvo la conversión máxima de la aminólisis a las 16 hs de reacción, dando como producto N-Acetilpirrolidina (N-Acpyrr) con 49% en MeOH y 46% en DMSO. Adicionalmente, en presencia de MeOH se obtuvo tan solo un 10% del subproducto de la reacción competitiva de transesterificación. Estos resultados manifestaron la acidez del LIP en el sistema reactivo, confirmando la participación dual del mismo como catalizador ácido y como generador de nucleófilo in-situ, minimizando la cantidad de materiales de partida en la reacción. A su vez, la influencia del solvente molecular sobre la acidez del LI no se manifestó sobre la reacción de aminólisis, obteniendo rendimientos aceptables para una reacción de equilibrio, sin embargo es posible conducir la participación del LI hacia un solo producto. Lo cual conduce a proponer una nueva alternativa sintética simple que podría reemplazar a los métodos tradicionales, reemplazando la utilización de catalizadores ácidos corrosivos por la presencia de LIs en el sistema reactivo.