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GIPELGrupo de Investigación en

Procesos Electroquímicos

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Uso industrial de disolventes en Europa, año 2000

Disminución importante en el uso de solventes!!!

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¿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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¿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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no es tanto su empleo como las ineficiencias inherentes

asociadas con su contención, recuperación y

reutilización. Los disolventes verdes deben ser, ante

todo, fácilmente separables de los productos y

reutilizables

El problema con los

disolventes

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¿Cuál es el disolvente más verde?

¡NINGUNO! Depende de la aplicación a la que

se destine.

Soluto

Disolvente

Aplicación

Disolvent

e

Producto

Eficiencia

¿La fuente del disolvente es renovable?

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“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

¿Podemos prescindir del disolvente?

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¿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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Ventajas de no usar disolventes

• Mayor reactividad

V=k[A][B

]

• Mayor productividad • Simplificación de los procesos

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Inconveniente

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Métodos 1) Mezcla de reactivos: Sólido-Líquido, Líquido-

líquido, 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:

Agitación

Trituración

Sonicación

Termólisis por MW

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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

Stephen J. Weininger,Frank R. Stermitz, „Química Orgánica“, Reverte, 1988

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Clasificación de reacciones sin disolvente

• Reacciones

sólido – líquido

líquido – líquido

sólido - sólido

• Reacciones con enzimas

• 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 en mortero

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• Reacciones sobre un soporte poroso

Líquido - líquido

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• Reacciones sobre un soporte poroso

Líquido - líquido

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• 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

Se elimina la o-alquilación (sólo 2% en uno de los casos)

La dialquiación sólo es significativa cuando se utiliza I-CH3

RESULTADOS

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

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High speed vibration milling

(molienda por vibración a alta velocidad)

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

Mejores

resultados

Frecuencia

de

Vibración

Energía

mecánica

Presión

Local

Temperatura

Mejor

difusión

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

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• Reacciones sobre la superficie de un sólido

Líquido - líquido

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• Reacciones sobre una superficie

Sólido - Líquido

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• Reacciones sobre un soporte poroso

Líquido - Líquido

ZnCl2/ alúmina ácida

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• Reacciones sobre un soporte poroso

Sólido - Líquido

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Halogenación de compuestos aromáticos

• Reacciones sobre un soporte poroso

Sólido - Líquido

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• Reacciones en mortero

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• Reacciones en mortero

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• Reacciones en mortero