Uno de los plásticos más exitosos es el tereftalato de polietileno PET, el material que utilizamos para fabricar botellas y fibras para la ropa. Sin embargo, el PET está hecho de bloques de construcción a base de petróleo. Una alternativa al PET se puede hacer a partir de productos biológicosmoléculas de furano, pero para polimerizar estos furanos necesita catalizadores tóxicos y altas temperaturas. Ahora, los químicos de polímeros de la Universidad de Groningen, dirigidos por la profesora Katja Loos, han descrito un método de polimerización basado en enzimas. Sus resultados fueron publicados en la revista ChemSusChem el 29 de enero
El PET se usa para hacer botellas de bebidas gaseosas porque tiene excelentes propiedades de barrera, lo que mantiene el efervescente dentro. "Pero los polímeros a base de furano son una buena alternativa", dice Katja Loos. Furanos, que se caracterizan por un anillo aromático con cuatroLos átomos de carbono y un átomo de oxígeno pueden fabricarse a partir de azúcares derivados de la biomasa y polimerizarse en 2,5-furandicarboxilato de polietileno PEF. También se pueden crear otros copoliésteres a partir de furanos, dando como resultado plásticos con diferentes propiedades.
enzimas
'Los furanos se producen principalmente con enzimas. Pero para la polimerización, se utilizan los mismos procesos que se han utilizado para la producción de PET durante los últimos 70 años', dice Loos. Catalizadores a base de metales tóxicos y altas temperaturas que se necesitan para estoproceso significa que no es muy respetuoso con el medio ambiente.
Es por eso que Loos y sus colegas buscaron un método de polimerización alternativo, uno que use enzimas. "Finalmente encontramos una enzima disponible comercialmente que haría esto", dice Loos. Los polímeros se fabrican combinando furanos con monómeros lineales,dioles alifáticos o ésteres etílicos diacídicos. La enzima Candida antártica la lipasa B CALB es una lipasa que rompe los enlaces éster, pero la polimerización requiere la creación de estos enlaces. Esto puede parecer contrario a la intuición, pero no lo es, explica Loos: 'Las enzimas catalizan reacciones de equilibrio, y nosotros simplementeempujó el equilibrio hacia la formación de enlaces éster '.
sorprendente
En su artículo, los científicos describen cómo CALB y varios furanos y monómeros lineales se utilizan para formar diferentes copoliésteres. Lograron aumentar el contenido de unidades aromáticas en el poliéster hasta un punto que excede las propiedades del PET.Por lo tanto, la polimerización parece ser una alternativa viable a la polimerización catalítica actual. "En nuestros experimentos, utilizamos éter como solvente, que no se desea en una fábrica. Pero como el punto de fusión de los furanos es bastante bajo,estamos seguros de que la polimerización enzimática también funcionará en monómeros líquidos ', dice Loos.
Como la enzima CALB está disponible comercialmente, es sorprendente que nadie la haya usado antes para evitar el proceso de catalizadores tóxicos y altas temperaturas. La única explicación que Loos puede ofrecer es que la mayoría de las líneas de producción de poliéster están orientadas al uso de estos productos clásicosreacciones, en lugar de la alternativa enzimática. Y cambiar una línea de producción es costoso. "Sin embargo, nuestro proceso de polimerización enzimática sería ideal para nuevas empresas que trabajan en alternativas ecológicas al PET".
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Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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