Un avance en catálisis heterogénea: lactamas sostenibles a partir de imidas e hidrógeno.
Un equipo del Instituto de Tecnología Química (ITQ, CSIC-UPV), en colaboración con el Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Farmacia de la Universitat de València, ha desarrollado un nuevo catalizador que permite obtener lactamas —compuestos clave en la industria farmacéutica y de polímeros— de forma sostenible, usando hidrógeno y generando únicamente agua como subproducto.
El estudio, publicado en Nature Communications, describe la creación de un sistema catalítico basado en especies bimetálicas de plata y renio soportadas sobre alúmina, capaz de transformar imidas cíclicas en lactamas mediante hidrogenación. Esta transformación es especialmente relevante porque las lactamas, además de estar presentes en antibióticos como la penicilina, forman parte de tres de los diez fármacos más vendidos del mundo.
El catalizador actúa mediante una cooperación metal-metal: la plata transforma activamente al renio en presencia de hidrógeno, facilitando la transferencia del gas al sustrato orgánico y promoviendo la reacción química. Parte del hidrógeno se incorpora a la molécula y otra parte se combina con oxígeno para formar agua, sin necesidad de co-reactivos adicionales ni subproductos contaminantes.
Desde una perspectiva de innovación, el trabajo destaca por el diseño racional de un material bimetálico multifuncional, aún no explorado en catálisis heterogénea, con gran potencial para ser aplicado a otros procesos orgánicos de interés industrial.
El estudio ha contado también con la colaboración del Instituto de Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT, Universidad de Cádiz) y del Sincrotrón ALBA, donde se realizaron análisis estructurales y espectroscópicos avanzados para caracterizar el comportamiento del catalizador a nivel atómico.
Este avance, financiado por la Generalitat Valenciana, el Ministerio de Ciencia, la fundación “la Caixa” y el Programa Severo Ochoa del ITQ, supone una contribución destacada hacia una química más verde y eficiente, alineada con los objetivos de sostenibilidad de la industria farmacéutica y de materiales.
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