Resumen de Cap a processos sostenibles per a la producció química: un camí personal: memòria llegida per l'acadèmic electe Dr. Miquel Àngel Pericàs i Brondo a l'acte de la seva recepció del dia 26 de gener de 2023
- español
El concepto de sostenibilidad ha ganado presencia mediática y se ha convertido en una preocupación global a medida que la actividad humana en la Tierra, un sistema cerrado, ha ido acercándose a sus límites de crecimiento. La química tiene asignado un gran rol en el proceso de asegurar un futuro sostenible. A nivel global, llegar a controlar la descomposición del agua en oxígeno e hidrógeno por efecto de la luz del Sol puede proporcionar una fuente de energía inagotable, liberando al petróleo y al gas natural de su uso como combustibles. Por otra parte, la reducción química del dióxido de carbono hacia materias primas C1, también con la ayuda de energía y de hidrógeno derivados de la luz del Sol, puede contribuir a limitar el calentamiento global frenando así el cambio climático.
Más allá del cambio de paradigma energético que acabamos de mencionar, y que depende posiblemente en mayor medida de condicionantes económicos y geopolíticos que de la propia generación del conocimiento necesario para implementarlo, un cambio radical en la forma de realización de los procesos químicos hacia la sostenibilidad del día a día es posible. En este artículo, siguiendo la trayectoria profesional de su autor, se discute el cambio de paradigma desde la realización de procesos químicos en lotes (batchs) utilizando recursos técnicos convencionales hasta la realización de procesos catalíticos y enantioselectivos en flujo continuo (continuous flow) en condiciones totalmente controladas. Este camino cubre diferentes etapas que van desde: a) la síntesis de alta eficacia basada en procesos organometálicos, b) la síntesis asimétrica, c) la catálisis enantioselectiva, d) la inmovilización covalente de ligandos y organocatalizadores y, como culminación, e) la implementación de procesos en flujo continuo basados en estos catalizadores.
- català
El concepte de sostenibilitat ha guanyat presència mediàtica i ha esdevingut una preocupació global a mesura que l’activitat humana a la Terra, un sistema tancat, ha anat apropant-se als seus límits de creixement. La química té un gran rol assignat per a l’assegurament d’un futur sostenible. A una escala global, arribar a controlar la descomposició de l’aigua en oxigen i hidrogen per efecte de la llum del Sol pot proporcionar una font d’energia inesgotable, i alliberar així el petroli i el gas natural del seu ús com a combustibles. D’altra banda, la reducció química del diòxid de carboni cap a primeres matèries C1, també amb l’ajut d’energia i d’hidrogen derivats de la llum del Sol, pot contribuir a limitar l’escalfament global i frenar d’aquesta manera el canvi climàtic.
Més enllà del canvi de paradigma energètic que acabem d’esmentar, i que depèn possiblement en més gran manera de condicionants econòmics i geopolítics que de la mateixa generació del coneixement necessari per a implementar-lo, un canvi radical en la forma de realització dels processos químics cap a la sostenibilitat del dia a dia és possible. En aquest article, seguint la trajectòria professional del seu autor, es discuteix el canvi de paradigma des de la realització de processos químics en lots (batchs) emprant recursos tècnics convencionals fins a la realització de processos catalítics i enantioselectius en flux continu (continuous flow) en condicions totalment controlades. Aquest camí cobreix diferents etapes que van des de: a) la síntesi d’alta eficàcia basada en processos organometàl·lics, b) la síntesi asimètrica, c) la catàlisi enantioselectiva, d) la immobilització covalent de lligands i organocatalitzadors i, com a culminació, e) la implementació de processos en flux continu basats en aquests catalitzadors.
319
- English
The concept of sustainability has gained much presence in the media and has become a global concern as human activity on Earth, a closed system, is approaching its growth limits. Chemistry has a major role to play in ensuring a sustainable future.
From a global perspective, controlling the breakdown of water into oxygen and hydrogen by the effect of sunlight can provide an inexhaustible source of energy, freeing oil and natural gas from their use as fuels. On the other hand, the chemical reduction of carbon dioxide to C1 raw materials, also with the help of energy and hydrogen derived from sunlight, can help limit global warming, thus slowing down the ongoing climate change.
Beyond the paradigm change with respect to energy supply that we have just mentioned, which possibly depends to a greater extent on economic and geopolitical conditions than on the very generation of knowledge necessary to implement it, a radical change in the way of performing chemical processes towards day-to-day sustainability is possible. In this article, following the professional trajectory of its author, the paradigm change from performing chemical processes in batch using conventional technical resources to performing catalytic enantioselective processes in continuous flow under fully controlled conditions is discussed. This path covers different stages spanning from: a) high-efficiency synthesis based on organometallic processes, b) asymmetric synthesis, c) enantioselective catalysis, d) covalent immobilization of ligands and organocatalysts, and, as an ultimate stage, e) the implementation of continuous flow processes based on these catalysts.
