Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado un innovador método para realizar la epoxidación de alquenos, una reacción clave en la industria química, utilizando únicamente oxígeno o aire, sin necesidad de catalizadores. Este avance, patentado y publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, y replicado en el portal SINC, promete transformar la producción de plásticos, resinas epoxi, productos farmacéuticos, detergentes, fragancias y sabores, eliminando el uso de disolventes tóxicos y metales pesados.
La epoxidación de alquenos convierte estas moléculas orgánicas, formadas por carbono e hidrógeno, en epóxidos, compuestos altamente reactivos esenciales para múltiples aplicaciones industriales. “Los alquenos son como piezas de Lego con un doble enlace, un punto reactivo. La epoxidación les añade un átomo de oxígeno, formando un epóxido, una estructura versátil que abre muchas puertas en la química”, explica Antonio Leyva Pérez, investigador del CSIC en el ITQ y coautor del estudio.
Tradicionalmente, este proceso requiere peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y catalizadores basados en metales pesados, como vanadio o titanio, además de disolventes y aditivos que generan residuos y elevan los costes. El nuevo método del ITQ elimina estos componentes, utilizando solo aire u oxígeno, lo que reduce los costes de producción en más de un 50 %.
“Podemos sustituir el agua oxigenada, los aditivos y los disolventes por aire, algo que hasta ahora se consideraba inviable”, destaca Judit Oliver, investigadora del CSIC y coautora del trabajo.
El método, que logra una selectividad de hasta el 90 %, se puede realizar de tres formas: con aire a presiones moderadas (3-5 bares), mediante contacto directo con el aire a temperatura ambiente (un hito sin precedentes) o aplicando oxígeno y calor (100-200 °C). Esta versatilidad permite adaptarlo a diferentes tipos de alquenos, incluidos los derivados de la biomasa, y combinarlo con otros procesos de síntesis en un solo reactor, lo que simplifica la producción.
“Este proceso permite la síntesis en un solo paso, combinando todos los reactivos en un solo recipiente sin necesidad de purificar intermedios, lo que reduce costes operativos y facilita su escalabilidad industrial”, explica Susi Hervàs Arnandis, investigadora predoctoral en el ITQ, cuyo trabajo de tesis ha sido clave en este desarrollo.
La simplicidad y sostenibilidad del método lo hacen ideal para integrarse en la producción de polímeros, lubricantes y fármacos. Al eliminar materiales tóxicos y reducir el número de etapas y equipos necesarios, este avance no solo es más económico, sino también más respetuoso con el medio ambiente. Su escalabilidad industrial y su capacidad para integrarse en procesos químicos comunes abren nuevas oportunidades para la industria química global.