Metatesi di 1-olefine in flusso continuo con CO2 supercritica come carrier e Re-ossido supportato come catalizzatore

La metatesi di olefine rappresenta una reazione chimica di grande rilevanza per la sintesi di nuovi legami carbonio-carbonio. Questo processo catalitico è caratterizzato da un'elevata economia atomica e da un impatto ambientale ridotto. La scoperta della metatesi risale al 1950 e ha visto un notevole sviluppo, culminando con il premio Nobel per la chimica nel 2005. La reazione di metatesi si basa sullo scambio reciproco di gruppi alchilidenici tra alcheni, con diverse varianti come la self-metatesi e la cross-metatesi. Queste reazioni sono fondamentali per la produzione di composti chimici di interesse industriale e per lo sviluppo di nuovi materiali. La metatesi non solo offre opportunità per la sintesi di nuovi farmaci, ma anche per la produzione di polimeri con applicazioni in vari settori.

I catalizzatori giocano un ruolo cruciale nella metatesi di olefine. Si distinguono principalmente in catalizzatori omogenei ed eterogenei. I catalizzatori omogenei, solitamente a base di metalli di transizione, offrono una reattività elevata ma presentano sfide in termini di separazione dai prodotti. Al contrario, i catalizzatori eterogenei, come il Re2O7 supportato su γ-Al2O3, sono più facili da recuperare e riutilizzare. La scelta del catalizzatore influisce significativamente sull'efficienza della reazione e sulla selettività dei prodotti. La ricerca si è concentrata anche su nuovi materiali di supporto per migliorare le prestazioni catalitiche, evidenziando l'importanza di sviluppare sistemi più sostenibili e performanti.

L'uso di CO2 supercritica come solvente nella metatesi di olefine rappresenta un'innovazione significativa. La CO2 offre vantaggi come la riduzione della tossicità e la facilità di separazione dai prodotti. Le condizioni di reazione in flusso continuo con CO2 supercritica permettono di ottimizzare la reattività e la selettività, migliorando l'efficienza del processo. La ricerca ha dimostrato che l'uso di CO2 come solvente non solo aumenta la resa dei prodotti, ma riduce anche l'impatto ambientale della reazione. Questa strategia si allinea con le attuali esigenze di sostenibilità nel settore chimico, rendendo la metatesi un'opzione sempre più attraente per le applicazioni industriali.

La metatesi di olefine ha trovato numerose applicazioni industriali, come dimostrato da processi come il Phillips triolefin process e il Shell Higher Olefin Process (SHOP). Questi processi consentono la conversione di olefine a catena corta in prodotti di valore aggiunto, come detergenti e intermedi chimici. La metatesi è anche utilizzata nella sintesi di polimeri, evidenziando la sua versatilità. La capacità di produrre composti chimici con specifiche proprietà fisiche e chimiche rende la metatesi un metodo preferito in molte applicazioni industriali. La continua ricerca e sviluppo in questo campo promette di ampliare ulteriormente le possibilità di utilizzo della metatesi nella chimica moderna.