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14 de Septiembre de 2007
El grupo investigación de Electroquímica aplicada y electrocatálisis de la Universidad de Alicante tiene una gran experiencia, conocimiento e instalaciones adecuadas para sintetizar productos químicos mediante tecnología electroquímica.
La tecnología electroquímica es capaz de simplificar enormemente los procesos de síntesis, además de llevar a cabo síntesis realmente difíciles de obtener por métodos clásicos.
Transferencia de electrones
Durante los procesos electroquímicos, los oxidantes y reductores clásicos (p.e. sales de dicromato o permanganato, cinc metálico, hidruros, etc.) se sustituyen por los procesos de transferencia de carga (electrones). Las características de los electrones como reactivos químicos son extraordinarias y muy diferentes a las de otros agentes químicos clásicos. Se pueden usar como oxidantes o reductores y su potencial redox se puede controlar sin que cambie su identidad. Sus ventajas como reactivo son:
- No se almacena.
- Se suministra en función de su demanda.
- Tiene un bajo coste (más o menos 0.01 $ por mol de producto sintetizado, dependiendo del proceso).
- Puede producir especies de alto valor sintético, como cationes, aniones radicalarios, radicales…
- Evita la contaminación que sí provocan otros reactivos.
Ventajas de la síntesis electroquímica
- Simplifica los métodos clásicos de síntesis química.
- Es menos agresivo para el medioambiente, evitando subproductos y residuos derivados de los procesos de fabricación.
- Los productos obtenidos necesitan una menor purificación.
- Es más barato que los tradicionales.
- Esta metodología se puede aplicar tanto en sistemas acuosos como no-acuosos.
Aplicaciones potenciales
Síntesis electroquímicas directas:
- Reducción de enlaces disulfuro, grupo nitro a grupo amino, enlace carbono-haluro, grupo carbonilo a carboxilo, enlaces dobles y triples carbono-carbono, etc. (se evita así el uso de reductores químicos tales como Zn, Sn, Cr…).
- Oxidación de alcoholes.
Síntesis electroquímicas indirectas:
- Mediante regeneración electroquímica de oxidantes y reductores: yodo/yoduro, Sn(IV)/Sn(II), Cr(VI)/Cr(III), bromo/bromuro, cloro/cloruro y pares de Ti(IV)/Ti(II) (permite reducciones químicas con una pequeña cantidad de reductor, evitando el problema de los residuos salinos).
Síntesis de productos orgánicos mediante oxidaciones electroquímicas directas o indirectas:
- Electrooxidaciones de olefinas.
- Electrooxidaciones de compuestos aromáticos.
- Electrooxidaciones de haluros aromáticos y alifáticos.
- Electrooxidaciones de alcoholes, glicoles, polialcoholes, tioles y carbohidratos.
- Electrooxidaciones de grupos carbonilos.
- Electrooxidaciones de éteres alifáticos.
- Electrooxidaciones de nitroalcanos.
Síntesis de productos orgánicos mediante reducciones electroquímicas directas o indirectas:
- Electrorreducciones de grupos carbonilos.
- Electrorreducciones de grupos carboxilos.
- Electrorreducciones de amidas.
- Electrorreducciones de imidas.
- Electrorreducciones de nitrocompuestos.
- Electrorreducciones de compuestos con enlaces disulfuro (S-S).
Síntesis electroquímicas de oxidantes inorgánicos:
- Como dicromato, Ce (IV), manganato y permanganato, hipoclorito, hipobromito, peryodato, etc. a partir de sus formas reducidas.
Síntesis electroquímicas de reductores:
- Como Ti (III), Sn (II), Cr (II), Li y Na metal a partir de sus formas oxidadas.
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