Brenda Palomar de Lucas es estudiante del Máster de “Química Sostenible” y ha disfrutado de la beca de formación de la Cátedra de Cambio Climático para desarrollar la investigación: ““Reacciones Químicas más sostenibles y eficientes”, dirigida por los investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ-CSIC), Antonio Leyva y Sara Iborra.
• ¿Cuáles han sido los objetivos principales de la investigación desarrollada?
Los plásticos son uno de los mayores problemas de contaminación a nivel mundial, ya que se producen anualmente más de 150 millones de toneladas. El objetivo de este trabajo ha sido modificar la estructura química del polietileno con grupos más polares como los ésteres o las amidas, para transformarlo en materiales más valiosos y potencialmente más sostenibles.
Por ello, a escala de laboratorio, hemos realizado distintas reacciones orgánicas hasta conseguir anclar en la cadena alquílica del polietileno de baja densidad, un 5% de etoxicarbonilcarbeno. Una vez aislado este producto se caracterizó con distintas técnicas analíticas y se utilizó para formar nuevas amidas y ésteres.
“Teniendo en cuenta la química del carbono se propusieron una serie de distintas síntesis con hexadecano y diazoacetate de etilo”
• ¿Qué metodología se ha empleado para desarrollar el estudio?
Teniendo en cuenta la química del carbono se propusieron una serie de distintas síntesis con hexadecano (producto químico con estructura similar al polietileno pero de cadena mucho más corta) y diazoacetate de etilo, a distintas temperaturas y usando catalizadores de rodio.
• ¿Cuáles han sido los principales resultados obtenidos?
En base a los experimentos llevados a cabo, pudimos observar que mediante la ruta sintética seleccionada, conseguíamos funcionalizar el polietileno de baja densidad con un 5% de éster etílico. A pesar de ser un porcentaje muy bajo, modifica por completo las propiedades físicas del plástico.
Además, a partir de este éster se pudieron llevar a cabo otras reacciones de transamidación y transesterificación, consiguiendo, por tanto, introducir un grupo amida en la cadena alquílica del polietileno.
• Personalmente, ¿qué has aprendido con la realización de la beca de prácticas?
Al realizar las prácticas durante estos cinco meses he aprendido a:
- Utilizar los distintos aparatos de análisis con los que cuenta el ITQ, como el cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas (GSMS), el aparato de infrarrojo, el aparato de resonancia magnética nuclear (NMR), el fluorímetro, etc.
- Trabajar en equipo con otros compañeros del grupo de investigación.
- Realizar una búsqueda bibliográfica en distintas fuentes científicas.
- Tener iniciativa y pensamiento crítico para tomar decisiones.
• ¿Cómo contribuye tu trabajo a mejorar nuestra adaptación al cambio climático?
La funcionalización del plástico puede ser una nueva forma de reciclarlo sin dañar el medio ambiente. Además, es interesante poder utilizar este tipo de compuesto en catálisis inmovilizada como soporte, por lo que se le podría dar otros usos al plástico ya generado, que no sean tan destructivos con el medio ambiente.
“Es necesario seguir avanzando en la química de catálisis para poder reducir la cantidad de residuos generados”
• Por último, ¿qué medidas se deberían articular para ayudar a mitigar el cambio climático en tu ámbito de estudio?
El mayor problema de contaminación en los laboratorios de química sigue siendo la cantidad de residuos que se generan, entre ellos, grandes cantidades de disolventes que se emplean para llevar a cabo las reacciones o para limpieza de material. Es por ello, que hay que seguir avanzando en la química de catálisis para poder reducir la cantidad de residuos generados, así como el hecho de poder reutilizar para una misma síntesis el catalizador empleado.