Los investigadores informan la catálisis de una reacción química altamente específica en la que el oxígeno del aire es un ingrediente y el otro, una molécula orgánica, se "oxida" selectivamente. Un simple compuesto de manganeso cataliza esta reacción. Este tipo de metodología es un paso importantepara el descubrimiento de nuevos catalizadores para, por ejemplo, la conversión de metano en metanol o procesos químicos más ecológicos para la producción farmacéutica.
Reacciones con oxígeno O 2 son a menudo caóticos, inespecíficos y difíciles de controlar.Piense en lo difícil que es controlar un incendio, asegurándose de que nuestros autos no se oxiden demasiado rápido y que nuestro vino respire por la cantidad de tiempo adecuada.
¿Y qué hay de los peligros de ser un animal que respira oxígeno? Los radicales libres que atacan nuestros cuerpos se derivan del oxígeno en el aire que respiramos. Necesitamos oxígeno, pero al final nos matará.
El oxígeno comprende el 21% de los gases en el aire y muchos procesos biogeoquímicos e industriales esenciales dependen de él. Sin embargo, la forma en que las enzimas metabolizan el oxígeno en biología puede inspirarnos a usar este recurso de manera mucho más eficiente.
Manipulando el oxígeno del aire
La profesora Christine McKenzie y su grupo de la Universidad del Sur de Dinamarca trabajan con la manipulación química del oxígeno del aire. Ahora han descubierto una forma de controlar la reacción química de una molécula orgánica con oxígeno para que solo una parte específica de ella sea"oxidado"
La Dra. Claire Deville ha dirigido el proyecto. El trabajo se publica en la revista Angewandte Chemie y fue evaluado como "muy importante" por todos los árbitros. Menos del 10% de los manuscritos de la revista reciben esta evaluación.
"Este es un prototipo de reacción química para los muchos procesos que involucran una reacción química con oxígeno. Un ejemplo es la conversión de metano en metanol", dice McKenzie.
desperdicio de gas metano natural
Todos los días se queman grandes cantidades de gas metano natural en los sitios de extracción de petróleo y fracking, y la quema puede verse como destellos del espacio exterior. Además de exacerbar severamente el efecto invernadero a través de la liberación de metano y su producto de combustión,CO 2 se desperdicia una fuente muy valiosa de energía química.
"Si la industria tuviera una forma práctica en el sitio de convertir este gas metano en metanol líquido, valdría la pena hacerlo, entonces no tendrían que quemar tanto combustible valioso rico en energía"
"Estábamos trabajando con la síntesis de un complejo de coordinación simple de una molécula orgánica con manganeso para un propósito completamente diferente y no esperábamos que aparecieran átomos de oxígeno en el producto. Al hacer la reacción bajo oxígeno etiquetado isotópicamente, pudimos ver estoslos átomos provenían del oxígeno en el aire ", dice el Dr. Deville.
El manganeso es el "ingrediente mágico"
Aunque los investigadores están sorprendidos por la facilidad con la que ocurrió la reacción "selectiva" con el oxígeno del aire, no les sorprende que el manganeso haya resultado ser el "ingrediente mágico"
"El manganeso es un metal, y por biología sabemos que los iones metálicos como el hierro, el cobre y el manganeso son importantes para los procesos biológicos esenciales que utilizan oxígeno. Por ejemplo, el hierro es necesario para transportar oxígeno en el cuerpo humano. En cambio, los cangrejosusar cobre para la misma función. Miles de otras reacciones biológicas involucran a estos iones metálicos como cofactores de las enzimas responsables de metabolizar el oxígeno. Probablemente la reacción más importante de la fotosíntesis depende del manganeso para catalizar la oxidación del agua para producir el oxígeno.respiramos "
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Materiales proporcionado por Universidad del sur de Dinamarca . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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