Investigadores demuestran que los nitrobencenos, sustancias conocidas desde hace casi dos siglos, pueden desempeñar un papel mucho más versátil y sostenible en la síntesis química de lo que se pensaba hasta ahora.
La química moderna está viviendo un momento emocionante gracias a un descubrimiento liderado por el profesor Daniele Leonori, catedrático de Química Orgánica III en la Universidad RWTH de Aquisgrán. El estudio, publicado en Nature Catalysis, revela que estas moléculas, tradicionalmente utilizadas en la fabricación de espumas, caucho y productos farmacéuticos, pueden convertirse en catalizadores orgánicos activados por luz visible. Esto abre la puerta a procesos más seguros, económicos y respetuosos con el medio ambiente.
De sustitutos del ozono a catalizadores de luz
En investigaciones previas, Leonori y su equipo ya habían mostrado que los nitrobencenos podían actuar como sustitutos del ozono en reacciones de ozonólisis, un proceso clave en la producción de detergentes. El ozono, aunque eficaz, es difícil de manejar y puede generar riesgos explosivos. La activación de los nitrobencenos mediante luz visible permitió realizar estas reacciones de manera más controlada y segura, atrayendo rápidamente la atención internacional.
El reto era aún mayor cuando se trataba de escindir hidrocarburos aromáticos. Normalmente, los productos resultantes reaccionan más rápido que los compuestos originales, generando mezclas inutilizables. Sin embargo, el equipo logró invertir este patrón de reactividad: al adaptar la estructura de los nitrobencenos y activarlos con luz, consiguieron cortar selectivamente el anillo aromático menos reactivo y conservar el alqueno más reactivo.
Un redactor de Science describió este avance con una metáfora clara: “Es como tener un cuchillo que corta una manzana, pero no un plátano”.
Una alternativa más barata y sostenible
Los catalizadores son esenciales en la industria química, pero muchos dependen de metales de transición raros como el iridio o el rutenio, que son caros y poco sostenibles. El nuevo enfoque demuestra que los nitrobencenos pueden igualar el rendimiento de estos metales, actuando como pequeñas antenas que absorben luz visible y transfieren energía a otros compuestos.
Además, el factor económico es contundente: los nitrobencenos son hasta 4.000 veces más baratos que los catalizadores metálicos convencionales. Esto los convierte en una opción atractiva para sectores industriales de gran escala, como el agroquímico.
Aunque la investigación aún está en una fase inicial, las posibilidades son enormes. Los nitrobencenos pueden modificarse estructuralmente con facilidad, lo que abre la posibilidad de incorporarlos en biomoléculas más grandes y controlar reacciones en entornos complejos.
El propio Leonori destacó:
“Estamos ante una oportunidad única de transformar procesos químicos básicos en alternativas más seguras y sostenibles. Lo que antes parecía limitado ahora se convierte en una herramienta poderosa para la industria y la investigación”.
Este descubrimiento no solo representa un avance científico, sino también un paso hacia una química más responsable con el planeta y más accesible para la industria.
Con información de Nature Catalysis