O professor Jan J. Weigand e sua equipe da TUD Dresden University of Technology alcançaram um avanço inovador na produção de produtos químicos contendo fósforo. Em uma publicação recente na revista científica Nature Synthesis , eles apresentam um método de síntese inovador que requer apenas duas etapas do processo para a produção anteriormente complexa de fosfatos funcionalizados.

Essa inovação promissora não apenas contribui para a proteção ambiental, mas também economiza tempo e custos significativos. Além disso, oferece à indústria a oportunidade de se tornar menos dependente de países terceiros. A equipe de pesquisa já registrou duas patentes para esse novo processo.

O fósforo e seus compostos são componentes essenciais à vida e indispensáveis ??em nosso dia a dia. No corpo humano , esse elemento desempenha um papel crucial na transferência de energia e em inúmeras funções celulares. Os compostos de fósforo são usados ??em fertilizantes, detergentes, medicamentos e muitos outros produtos. Além disso, o fósforo é um ingrediente essencial em retardadores de chama, eletrólitos de bateria e catalisadores.

Na Terra, o fósforo existe exclusivamente na forma de fosfatos. A produção de produtos químicos contendo fósforo normalmente envolve um processo de várias etapas complexo e intensivo em energia. Inicialmente, o fósforo branco altamente tóxico (P 4 ) é produzido através de uma via redox e depois processado em tricloreto de fósforo (PCl 3 ) e outros produtos intermediários problemáticos e às vezes altamente tóxicos. A química do fósforo baseada em P 4 está associada a desafios significativos, mas desempenha um papel indispensável na indústria química devido à sua grande importância.

No artigo Nature Synthesis , Weigand, Professor de Química Molecular Inorgânica na TU Dresden, junto com sua equipe, apresenta um método notavelmente simples para a produção de produtos químicos contendo fósforo. Este processo converte diretamente fontes primárias e secundárias de fosfato em produtos químicos contendo fósforo em apenas duas etapas, sem usar intermediários perigosos, como o fósforo branco (P 4 ) .

Weigand explica: "A publicação do novo processo é um verdadeiro destaque da minha carreira científica e o resultado de mais de 15 anos de trabalho de pesquisa. Desenvolvemos um projeto para uma química de fósforo muito mais sustentável. Nosso processo é extremamente relevante para a indústria aplicações devido à sua simplicidade em termos de recursos, custos e tempo, já depositamos duas patentes, uma das quais já foi divulgada.

"Nossa nova via de síntese permite maior independência de terceiros países, uma vez que a Europa não possui mais uma instalação de produção de P 4 , que continua sendo um intermediário indispensável na química industrial do fósforo. Atualmente, a Europa depende da produção em países como Vietnã e China. Nosso processo pode garantir resiliência na produção de produtos químicos contendo fósforo no futuro."

O primeiro autor, Tobias Schneider, diz: "Produzimos com sucesso um reagente de fosforilação versátil ((piridina) 2 PO 2 [OTf]) usando um produto químico simples simples na qual dois átomos de oxigênio em fosfatos são substituídos por um ligante lábil, como a piridina. Este reagente permite uma abordagem redox-neutra para uma variedade de importantes produtos químicos contendo fósforo com várias aplicações, reagindo prontamente com vários nucleófilos, como aminas, álcoois ou pseudo-halogenetos.

"O processo permite uma cadeia de valor mais direta e energeticamente eficiente, utilizando matérias-primas econômicas, como ácido fosfórico ou outras fontes de fosfato, evitando assim o uso de fósforo branco como intermediário."

A equipe do Prof. Weigand está atualmente trabalhando na expansão da gama de produtos químicos contendo fósforo produzidos com o novo método e na reciclagem dos produtos químicos necessários para o processo por meio de métodos eletroquímicos para desenvolver um processo circular eficiente. Essa abordagem permite maior conservação de recursos e economia de custos.