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Um estudo de Lionel Delaude e François Mazars, pesquisadores do Laboratório de Catálise da Universidade de Liège (Bélgica), mostrou que a cafeína e a teofilina podem ser usadas para catalisadores ‘verdes’ à base de rutênio. Este elemento químico pertence aos metais de transição. Os resultados deste estudo foram publicados na revista científica Organometálicos e permanecerá em acesso aberto por seis meses.
Os catalisadores são onipresentes em processos químicos porque permitem que as reações sejam realizadas de forma mais rápida e seletiva sob condições experimentais mais amenas. Geralmente são obtidos a partir de matérias-primas não renováveis, muitas vezes derivadas da petroquímica e da metalurgia. Em consonância com os doze princípios da “química verde”, os químicos procuram agora reduzir ao máximo a pegada de carbono dos seus processos. Nesse contexto, a equipe do Laboratório de Química Organometálica e Catálise Homogênea da Universidade de Liège desenvolveu catalisadores de base biológica derivados da cafeína e da teofilina, duas substâncias naturais da família das xantinas encontradas em grandes quantidades em grãos de café, folhas de chá e cacau feijões. Todo o processo de agregação de valor a esses compostos é ecologicamente correto, pois sua extração e separação de fontes vegetais renováveis requer apenas água e CO supercrítico2 ” explica Lionel Delaude, professor de química e diretor do laboratório. Além do mais, eles são subexplorados e estão disponíveis a baixo custo.
Pequenas modificações na estrutura química das xantinas podem ser usadas para sintetizar os precursores de carbeno N-heterocíclicos, que formam a base de muitos catalisadores na 21st século. O trabalho de Lionel Delaude e de seu aluno de doutorado, François Mazars, mostrou que a combinação de uma pára-cimeno ligante derivado de a-felandreno (um óleo essencial encontrado em muitas plantas, incluindo endro e eucalipto) e um ligante N-heterocíclico de carbeno derivado de cafeína ou teofilina com rutênio (um metal de baixa toxicidade da família do ferro) leva ao formação de catalisadores altamente eficazes para promover três tipos principais de reação orgânica, a saber, a hidrogenação de transferência de substratos insaturados com isopropanol, a oxidação de alcenos com periodato de sódio e a síntese de ésteres vinílicos de 1-hexina e ácido benzóico. Esta descoberta contribui para o desenvolvimento de uma química organometálica mais sustentável e ecológica. Além disso, abre a porta para outras aplicações catalíticas usando cafeína e teofilina para gerar carbenos N-heterocíclicos de origem biológica.
Esta publicação em Organometálicos foi escolhido pelos editores da American Chemical Society para ser destacado no dia de sua publicação (28 de maio de 2023) e permanecer em acesso aberto por seis meses como parte do programa ACS Editors ‘Choice. Também foi selecionado para aparecer na capa de uma edição da revista (10 de julho de 2023).
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