Catálisis bifásica acuosa

La catálisis bifásica acuosa (també coneguda per les seues sigles CBA) és un método utilisat quan es necessita mesclar una série de reactius que no són solubles en el mateix dissolvent. Açò ocorre quan un dels reactius és un anión (i algunes molècules neutres com a H₂O₂ i complexos de metals de transició com RhCl₃) soluble en aigua pero no en dissolvents orgànics, i l'atre reactiu és un compost orgànic que no sol ser soluble en aigua. D'esta manera, el sistema està format per dos dissolvents inmiscibles entre sí, que encara que s'agite vigorosament, mostra poca tendència a reaccionar, ya que abdós reactius permaneixen en dos fases separades.

Per a que la reacció tinga lloc és necessària l'adició d'un agent de transferència (agent de transferència en anglés), el qual s'associa al reactiu en la fase acuosa i ho transferix a la fase orgànica. Normalment, estos agents són substàncies orgàniques, freqüentment ixes d'amoni o fosfonio cuaternarias, que no només faciliten la reacció, sino que aumenten la seua velocitat varis órdens de magnitut. Açò és per varis factors:

La poca o nula solvatación dels aniones/molècules neutres en la fase orgànica (provocant la disminució de l'energia d'activació).

El parell iònic format entre l'agent de transferència i el anión/molècula neutra es troba débilment associat, no impedint la reacció en la molècula orgànica.

Ventages

L'ocupació de CBA permet conseguir: Una alta reactivitat (els reactius es troben en la mateixa fase en baixa hidratació i formant un parell iònic solt. Es pot usar un ampli ranc de dissolvents o inclús eliminar-los (un catalisador d'amoni cuaternario apropiadament elegit pot extraure casi qualsevol anión en casi qualsevol mig orgànic, inclús en processos sense dissolvent. Possibilitat d'ocupació de reactius sensibles a l'aigua (fosgeno, clorur de benzoílo, éster i sulfat de dimetilo, ya que estan protegits en el sí de la fase orgànica de la fase acuosa per la tensió interfacial). una major selectivitat (una menor energia d'activació permet la reducció del temps i la temperatura de reacció). Possibilitat d'usar bases més barates i menys perilloses (el hidròxit és fàcilment transferit i activat en casi tots els dissolvents orgànics).

Per totes estes raons, la CBA resulta molt útil des del punt de vista de la química sostenible.

Aplicacions industrials

Hi ha centenars d'aplicacions industrials de la CBA i varen ser comercialisades per les seues ventages sobre atres tècniques. Entre estes aplicacions tenim:

Archiu:Deshidrohalogenación industrial2.jpg

La productivitat és de l'orde de 16 tons/h, el rendiment és del 99,2 % i el NaOH que s'usa en excés és de només 0,8 moles %.

Archiu:Síntesis industrial de policarbonatos.jpg

Gran aument en la seguritat migambiental lloc que es reduïx l'excés de fosgeno en un 94 %. Es permet reduir la hidrólisis del fosgeno/cloroformiato fins a 200 voltes, segons la palesa de General Electric.