Reacciones de oxidación selectiva en Química Orgánica promovidas por la luz

Abstract

La Química del siglo XXI se caracteriza por su particular empeño por la prevención ambiental, tendiéndose a llevar a cabo la denominada “Química Verde”, definida como el “diseño de productos o procesos químicos que reduzcan o eliminen el uso y producción de sustancias peligrosas”. De esta manera, en su famoso libro “Green Chemistry: Theory and Practice”, Anastas y Warner establecen los llamados “Doce Principios de la Química Verde”, que son criterios que nos ayudan a valorar la influencia de un producto, reacción o proceso químico en el medio ambiente. Un análisis de estos principios nos lleva a concluir que los procesos catalíticos ocupan un lugar relevante en la Química Verde, puesto que no sólo son aludidos directamente en el noveno principio, sino que están involucrados en la mayor parte de los otros once. Hasta el punto de que el propio Anastas se refiere a la catálisis como el pilar fundamental de la Química Verde. De entre los procesos que con frecuencia se suelen citar como ejemplos de Química Verde, se encuentran los fotocatalíticos. La diversidad de procesos fotocatalíticos es grande, por una parte es una tecnología que posee un potencial enorme para llevar a cabo procesos de descontaminación de aguas debido a su elevada capacidad de degradación de contaminantes orgánicos e inorgánicos, ya que el alto potencial de oxidación de los radicales hidroxilo y otras especies generadas en medio acuoso pueden conducir a procesos de oxidación total. Pero la fotocatálisis no es una técnica que sea aplicable solo a los procesos de destrucción de contaminantes, también puede ser empleada en síntesis orgánica a través de procesos de oxidación selectiva. De entre todos los procesos fotocatalíticos selectivos, las oxidaciones de alcoholes al correspondiente compuesto carbonílico son las más estudiadas y se han llegado a obtener rendimientos y selectividades de un 100% al emplear alcoholes bencílicos 8 . Por otra parte, desde que Fujishima y Honda llevaran a cabo la división foto-electrocatalítica del agua empleando TiO2 como catalizador, una gran actividad investigadora se ha centrado en los procesos de fotoproducción de hidrógeno. Una de las formas empleadas por algunos investigadores, con el objeto de aumentar el rendimiento de este tipo de procesos, ha sido el empleo de agentes de sacrificio que reaccionen irreversiblemente con los huecos generados y, así, aumentar el rendimiento en la producción de hidrógeno. De entre todos los compuestos que son aptos para emplear como agentes de sacrificio, cabe destacar aquellos que pueden obtenerse a partir de la biomasa.