Los investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado una forma de producir aminas-boranos que promete ser más segura y más barata, y podría conducir a nuevos usos en medicina, almacenamiento de energía, propulsión de cohetes y otras tecnologías.
PV Ramachandran, profesor de química orgánica en el Departamento de Química, y la asistente graduada Ameya S. Kulkarni han descubierto una forma de producir aminas-boranos en un ambiente al aire libre utilizando productos químicos más baratos y más abundantes que no se han usado antes.El resultado podría proporcionar un compuesto más seguro, más barato y más abundante, incluidos los no fabricados anteriormente, que tiene una multitud de usos.
El proceso y una de sus aplicaciones en química orgánica se detalla en artículos separados de Ramachandran, que aparecen en un número reciente de Comunicaciones químicas .
El diborano es un gas pirofórico que rara vez se usa debido a su toxicidad y problemas de seguridad. Las aminas, por otro lado, son compuestos que consisten en un átomo de nitrógeno, dijo Ramachandran. Cuando las aminas se combinan con borano, el resultado es no tóxico, aminas-boranos estables al aire y a la humedad.
"Durante mucho tiempo se ha apreciado a los aminas-boranos por su potencial para el almacenamiento de hidrógeno", dijo.
Según un informe de 2006 del Departamento de Energía de EE. UU., Los complejos de amina-borano tienen un gran potencial como componente en las fuentes de combustible debido a su alto contenido de hidrógeno. El hidrógeno se puede usar en las celdas de combustible para alimentar vehículos eléctricos y otros dispositivos electrónicos yse puede usar para propulsar naves espaciales.
La producción de aminas-boranos por métodos convencionales tiene varias preocupaciones de seguridad.
"El sulfuro de dimetil borano, uno de los reactivos utilizados en el proceso hasta ahora, si se abre al aire, reacciona con la humedad del aire, liberando hidrógeno, un gas altamente inflamable, que podría incendiarse; por lo tanto, se debe tener extrema precaución.ser utilizado. Debido a los productos químicos y al proceso involucrado en la reacción, solo personas altamente capacitadas pueden hacer la reacción. Lo que hemos hecho es hacer que esa reacción sea más accesible ".
El nuevo método para producir el compuesto elimina muchas de las formas peligrosas de borano y las sustituye con borohidruro de sodio y bicarbonato de sodio o bicarbonato de sodio, que son menos peligrosos. Eso permite que el agua se use como reactivo, lo que significa el procesose puede hacer en un ambiente al aire libre, dijo Ramachandran.
"Este proceso también conduce a la producción de mayores cantidades de aminas-boranos", dijo.
Dado que el producto está más fácilmente disponible, debería reducir significativamente el costo.
"El nuevo proceso también puede conducir a la producción de otros tipos de aminas-boranos, algunos de los cuales no se han investigado en absoluto, ya que estos materiales no han estado disponibles en el pasado", dijo. "a la imaginación de un químico "
Medicamentos, baterías y propulsores de cohetes son solo algunos de los usos que son posibles.
En el manuscrito complementario publicado por el grupo de Ramachandran, se ha descrito la aplicación del más simple de los amina-boranos, amoniaco-borano, para hidroboración. Esto se basa en el trabajo seminal sobre hidroboración observado por primera vez por el fallecido Premio Nobel de Purdue, Herbert C.Brown, que le valió a Brown el Premio Nobel de Química en 1979. Ramachandran trabajó con Brown durante muchos años.
La hidroboración se refiere a la adición de un enlace hidrógeno-boro a enlaces basados en carbono.
"La hidroboración dio a los químicos orgánicos un procedimiento para fabricar millones de compuestos que de otra manera serían más difíciles de fabricar", dijo Ramachandran. A pesar de su uso generalizado, la hidroboración utiliza reactivos pirofóricos sensibles a la humedad que representan un riesgo de seguridad. El trabajo actual de Purdue describeel primer protocolo de hidroboración al aire libre que utiliza reactivos estables al aire y a la humedad. "Creemos que la capacidad de llevar a cabo la hidroboración sin la necesidad de condiciones inertes tendrá enormes implicaciones en la industria y la educación química", dijo Ramachandran.
Ramachandran tiene patentes provisionales presentadas a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue y la tecnología está disponible para licencia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Original escrito por Curt Slyder. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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