El documento describe diferentes métodos para realizar reacciones químicas sin usar disolventes. Estos incluyen reacciones sobre soportes porosos, superficies sólidas, mezclas de sólidos y líquidos, y reacciones en morteros. Se discuten ejemplos como la halogenación de compuestos aromáticos sobre alúmina y la síntesis de la urea sin disolventes. El documento concluye que prescindir de los disolventes simplifica los procesos y aumenta la productividad, aunque en ocasiones se pierde select

1. GIPEL
Grupo de Investigación en
Procesos Electroquímicos
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2. Uso industrial de disolventes en Europa, año 2000
Disminución importante en el uso de solventes!!!
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3. ¿Cuál es la función del disolvente
• Disolver sustancias
• Formar dispersiones homogéneas
• Permite un eficaz transporte de masa
y energía.
• Modifica la reactividad (velocidad y
selectividad)
• Permite la deposición de solidos
(separaciones)
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4. ¿Porqué debemos reducirlos?
Son la mayor fuente de Compuestos
orgánicos Volátiles (COV) en la
atmósfera <<27% del total>>
En 1994, cinco de los productos
orgánicos
más
vertidos
eran
disolventes
:
metanol, tolueno, Xileno, etilmetilceto
na y diclorometano.
Estos solventes son los
responsables del “smog” y
todas sus consecuencias.
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5. El problema con los
no es tanto su empleo como las ineficiencias inherentes
disolventes
asociadas con su contención, recuperación y
reutilización. Los disolventes verdes deben ser, ante
todo, fácilmente separables de los productos y
reutilizables
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6. ¿Cuál es el disolvente más verde?
¡NINGUNO! Depende de la aplicación a la que
se destine.
Producto
Soluto
Aplicación
Disolvent
e
Disolvente
Eficiencia
¿La fuente del disolvente es renovable?
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7. ¿Podemos prescindir del disolvente?
“La trituración de dos reactivos puros
produce
reacción
entre
ellos, apreciable por la producción de
gas, o el cambio de color y sabor….”
K.J. Karsten- Ministerios del interior de Berlín
H. F. Link, Universidad de Berlín. 1849
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8. ¿Podemos prescindir del disolvente?
La mayoría de “bulk
chemicals”
se preparan sin
el uso de disol-ventes
La preparación de benceno es de 5
millones de toneladas anuales
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9. Ventajas de no usar disolventes
• Mayor reactividad
V=k[A][B
]
• Mayor productividad
• Simplificación de los procesos
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10. Inconveniente
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11. Métodos
1) Mezcla de reactivos: Sólido-Líquido, Líquidolíquido, Sólido-sólido
2) Adsorción de los reactivos en un soporte poroso
(usualmente un compuesto inorgánico y que puede
actuar como catalizador)
Cualquiera de estos métodos se puede ayudar por:
Termólisis por MW
Sonicación
Agitación
Trituración
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12. Ejemplos clásicos
• Síntesis de la Urea, Wöhler (1828)
• Destilación pirolítica de sales cálcicas o báricas de ácidos carboxílicos para
preparar cetonas
•
Algunas reacciones de Friedel-Crafts o de Fries
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Stephen J. Weininger,Frank R. Stermitz, „Química Orgánica“, Reverte, 1988
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13. Clasificación de reacciones sin disolvente
• Reacciones sobre un soporte poroso
 Líquido - líquido
 Sólido - Líquido
 Sólido - Sólido
• Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
 Sólido - Líquido
 Sólido - Sólido
• Reacciones
 sólido – líquido
 líquido – líquido
 sólido - sólido
• Reacciones con enzimas
• Reacciones en mortero
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14. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Líquido - líquido
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15. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Líquido - líquido
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16. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Líquido - líquido
El proceso no es aplicable a haluros secundarios ni de cadena larga
Los bromuros reaccionan peor que los yoduros
RESULTADOS
Se elimina la o-alquilación (sólo 2% en uno de los casos)
La dialquiación sólo es significativa cuando se utiliza I-CH3
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17. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
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18. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
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19. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
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20. High speed vibration milling
(molienda por vibración a alta velocidad)
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21. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
Frecuencia
de
Vibración
Energía
mecánica
Presión
Local
Temperatura
Mejor
difusión
Mejores
resultados
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22. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
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23. • Reacciones sobre la superficie de un sólido
 Líquido - líquido
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24. • Reacciones sobre una superficie
 Sólido - Líquido
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25. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Líquido - Líquido
ZnCl2/ alúmina ácida
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26. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Sólido - Líquido
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27. • Reacciones sobre un soporte poroso
 Sólido - Líquido
Halogenación de compuestos aromáticos
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28. • Reacciones en mortero
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29. • Reacciones en mortero
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30. • Reacciones en mortero
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