La catálisis en la industria
Química analíticaLa química analítica es la ciencia de la identificación y cuantificación de materiales en una mezcla. Los químicos analíticos pueden inventar procedimientos de análisis o utilizar o modificar los existentes. También supervisan, realizan e interpretan los análisis. Los estudiantes que se concentran en la química analítica suelen trabajar en laboratorios forenses, empresas medioambientales o farmacéuticas, trabajan, gestionan y/o diseñan procedimientos de garantía de calidad, se dedican a la investigación o enseñan en colegios y universidades.
Química inorgánicaLa química inorgánica suele considerarse como aquellas áreas de la química que no se ocupan del carbono. Sin embargo, el carbono es muy importante en muchos compuestos inorgánicos, y existe toda un área de estudio conocida como química organometálica que es realmente un híbrido de las disciplinas tradicionales de la química orgánica e inorgánica. Algunas áreas de la química inorgánica especialmente importantes son la catálisis, la química de materiales y la química bioinorgánica. Los catalizadores son entidades químicas que aumentan la velocidad de una reacción sin consumirse, y suelen basarse en metales de transición (normalmente) complejos organometálicos de metales de transición). Se trata de un área extremadamente importante para la industria, y muchos de los químicos que se identificarían como químicos inorgánicos u organometálicos trabajan en esta área. La química de materiales es un área que se ocupa del diseño y la síntesis de materiales que permiten el avance de las tecnologías en casi todos los ámbitos de la sociedad. A menudo, los químicos inorgánicos que trabajan en esta área se ocupan de la síntesis y caracterización de compuestos en estado sólido o de polímeros inorgánicos como las siliconas. Los químicos bioinorgánicos estudian la función de los compuestos que contienen metales en los organismos vivos. Los estudiantes que se concentran en la química inorgánica suelen trabajar en la industria en el campo de los polímeros o la ciencia de los materiales, investigan o enseñan en química inorgánica, o buscan otras oportunidades laborales relacionadas.
Catalizador Ziegler-natta
Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones proporcionando una vía alternativa para la ruptura y creación de enlaces. La clave de esta vía alternativa es una energía de activación inferior a la necesaria para la reacción no catalizada.
Los catalizadores suelen ser específicos para una reacción concreta, sobre todo en el caso de las enzimas que catalizan reacciones biológicas, por ejemplo en la fermentación de carbohidratos para producir biocombustibles.
Las empresas industriales y los laboratorios de investigación de las universidades llevan a cabo numerosas investigaciones fundamentales y aplicadas para averiguar cómo funcionan los catalizadores y mejorar su eficacia. Si se puede mejorar la actividad catalítica, puede ser posible reducir la temperatura y/o la presión a la que funciona el proceso y, por tanto, ahorrar combustible, que es uno de los principales costes en un proceso químico a gran escala. Además, puede ser posible reducir la cantidad de reactivos que se desperdician formando subproductos no deseados.
Si el catalizador está en la misma fase que los reactivos, se denomina catalizador homogéneo. En cambio, un catalizador heterogéneo se encuentra en una fase diferente a la de los reactivos y los productos, y suele ser el preferido en la industria, ya que se puede separar fácilmente de los productos, aunque suele ser menos específico y permite que se produzcan reacciones secundarias.
Catálisis heterogénea en la industria
El éxito en la industria de la química fina depende de la creación de productos químicos altamente funcionales de la forma más eficiente posible. Con una cartera de catalizadores homogéneos y precursores de catalizadores heterogéneos en constante expansión, nos aseguramos de proporcionar las habilidades y la experiencia necesarias para cualquier síntesis química. Nuestra gama de reacciones de gran importancia incluye las químicas de acoplamiento cruzado y metátesis, ganadoras del Premio Nobel, así como reacciones de hidrogenación, hidroformilación y aminación.
Tanto si necesita crear productos agroquímicos, fragancias o materiales poliméricos, tenemos el catalizador que le conviene. Aplicando nuestro conocimiento de la industria de los metales preciosos, podemos ayudarle a crear nuevos productos químicos que destaquen en su sector.
Independientemente de su sector químico, aprovechamos nuestros años de experiencia en la producción de productos químicos preciosos y finos para acelerar la innovación. Tanto si necesita producir un producto agroquímico mediante una reacción de acoplamiento cruzado o de metátesis, como si su producto de química fina implica un paso de reacción de aminación, podemos proporcionarle el catalizador para acelerar la producción.
Papel del catalizador en la polimerización
La polimerización por transferencia de catalizador (CTP), o policondensación por transferencia de catalizador, es un tipo de polimerización por crecimiento de la cadena viva que se utiliza para sintetizar polímeros conjugados[1] Las ventajas de utilizar la CTP sobre otros métodos son la baja polidispersidad y el control del peso molecular medio de los polímeros resultantes. Se ha demostrado que muy pocos monómeros experimentan la CTP[2].
Los primeros informes sobre la CTP llegaron simultáneamente de los laboratorios de Yokozawa[3] y McCullough[4] en 2004, con el reconocimiento de que el politiofeno puede sintetizarse con baja dispersión y con control del peso molecular. Este reconocimiento despertó el interés por el mecanismo de polimerización para poder ampliarlo a otros monómeros. Son pocos los polímeros que pueden sintetizarse mediante CTP, por lo que la mayoría de los polímeros conjugados se sintetizan mediante crecimiento por pasos utilizando reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio.
La CTP se realiza exclusivamente con monómeros de areno para obtener polímeros conjugados. Los polímeros obtenidos a partir de CTP suelen ser de baja dispersión debido a su naturaleza de crecimiento vivo de la cadena. La espectrometría de masas puede utilizarse para identificar los grupos terminales del polímero y determinar si el polímero se sintetizó mediante el crecimiento de la cadena.