En Rusia, desarrollan nuevas tecnologías para obtener y purificar éter fluorado para la industria química
Moscú, Rusia, Eurasia.- Empleados del Instituto de Química General e Inorgánica que lleva el nombre de N.S. El Instituto de Física Nuclear Kurnakov de la Academia de Ciencias de Rusia desarrolló métodos innovadores para la obtención y purificación de éteres fluorados. La tecnología propuesta se basa en el proceso de destilación reactiva, durante el cual se forman ésteres a partir de alcoholes fluorados.
El desarrollo tiene un gran potencial para la industria química, ya que está asociado al uso de compuestos fluorados en síntesis orgánica fina, electroquímica e ingeniería eléctrica, y al desarrollo de nuevos materiales basados en flúor. Los resultados del trabajo fueron publicados en la revista Molecules.
Los compuestos organofluorados que contienen enlaces carbono-flúor presentan propiedades únicas como alta estabilidad térmica y química, alta actividad superficial, falta de capacidad de absorción de luz, alto efecto farmacológico y se utilizan en diversas industrias. El elevado valor añadido de estos productos hace de gran relevancia el desarrollo de nuevos métodos de síntesis y tecnologías para la producción de compuestos organofluorados.
Investigadores del Instituto de Química General e Inorgánica de la Academia de Ciencias de Rusia han desarrollado por primera vez un modelo matemático que permite describir el equilibrio y la cinética de la reacción en el sistema ácido heptafluorobutanol-acético. Los datos obtenidos mejoran significativamente la comprensión del proceso de obtención del producto objetivo, acetato de heptafluorobutilo, y crean los prerrequisitos para un mayor escalamiento industrial de este éster complejo.
El trabajo fue comentado por Andrey Polkovnichenko, PhD en Química e investigador asociado en el Laboratorio de Fundamentos Teóricos de la Tecnología Química en el Instituto de Química General e Inorgánica de la Academia Rusa de Ciencias: «A nivel mundial, nos enfrentamos a la tarea de ampliar nuestra comprensión de los procesos químicos que ocurren en sistemas con éteres fluorados y alcoholes. El objeto de este trabajo es el acetato de heptafluorobutilo, o más precisamente, la reacción química que forma la base del proceso de destilación reactiva como método para obtener este éter. El acetato de heptafluorobutilo en sí mismo es parte de propelentes, aerosoles anticorrosivos o antibacterianos, solventes y se utiliza en la producción de baterías externas de película y módulos de batería (membranas), así como para crear una composición de recubrimiento para retención de carga, etc. Hemos considerado el proceso de obtención del producto objetivo a través de la esterificación, es decir, mezclando ácido con alcohol. No hay subproductos en el sistema y la reacción es rápida. Por primera vez, hemos obtenido las dependencias del equilibrio químico y la cinética de esta reacción en los parámetros del proceso.
Con base en datos experimentales, se estimaron los parámetros cinéticos y termodinámicos de la reacción. Se ha desarrollado un modelo matemático que permite una descripción completa de los procesos que ocurren en el sistema. Nuestro trabajo es uno de los primeros dedicados a la tecnología del acetato de heptafluorobutilo. Cabe señalar que el nivel de desarrollo tecnológico afecta directamente al costo de producción, y para los procesos en los que el acetato de heptafluorobutilo en una u otra forma está presente en la cadena de producción, dichos estudios tienen un efecto económico positivo.»
Según los autores, en el contexto de futuras investigaciones, es de fundamental interés realizar un análisis comparativo de la influencia de los factores estéricos, la acidez de los grupos funcionales y la halogenación de la cadena carbonada en la cinética, el equilibrio químico y la termodinámica de la esterificación de sistemas de reacción con reactivos fluorados y no fluorados. Los autores planean implementar un proceso de destilación reactiva para obtener acetato de heptafluorobutilo y adaptar esta tecnología para obtener otros éteres fluorados.
