Etileno y sus derivados en la industria
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Conocido por la IUPAC como Eteno, este hace referencia a sus 2 átomos de Carbono unidos por un doble enlace, que a su vez estan unidos a 2 átomos de Hidrogeno1 , este compuesto orgánico desde su descubrimiento ha sido pionero en el desarrollo industrial contando con más de 60% de dependencia en procesos petroquímicos, especificamente a más 150 Millones de Toneladas para su transformación2 .
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Como logramos observar en ese diagrama, el 78% de los productos plásticos y termoplásticos son gracias al etileno, así como tambien los detergentes y alcoholes, una particularidad del Etileno es su óxido, de él podemos síntetizar 2-metil-5-etilpiridina que a su vez es transformado para la obtención de la nicotinamida o factor PP preventivo de la pelagra3 .
Lo cierto es que para poder realizar todas éstas síntesis en donde el balance de energía sea lo más prudente posible, y me refiero es a las condiciones de Presión y Temperatura que tienen estas reacciones, y al proceso de romper esas barreras de energía a un salto menos demandante de la misma. En lo párticular, y lo que pronto será parte de mis conocimientos estaré trabajando con etileno para su polimerización pero con Catálisis Heterogenea, es decir en la preparación de Catalizadores de tipo Ziegler-Natta para la producción de polímeros.
Ziegler-Natta, más 50 años de conocimiento
Los catalizadores del tipo Ziegler-Natta empleados para la polimerización de olefinas son de gran relevancia industrial debido a su altísima productividad y rentabilidad en la obtención de poliolefinas y producción de termoplásticos. Los primero estudios en esta area fueron realizados por Ziegler en 1955 quien encontró que la reaccion de polimerización de etileno podia ser catalizada a traves de un sistema del tipo TiCl4 soportado en AlClEt2. Al mismo tiempo, Natta mostró que con este tipo de sistemas catalíticos era posible síntetizar polipropileno de diferentes tacticidades.
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La producción a gran escala de poliolefinas requiere de catalizadores en base a metales de transición capaces de activar los dobles enlaces del monómero vinílico. Aunque se conocen varios sistemas catalíticos para la obtención de estos polimeros, los del tipo Ziegler-Natta se han convertido en los catalizadores con mayor rentabilidad, esto no es de extrañarse ya que nos encontramos con más de 50 años de numerosas investigaciones.
Actualmente nos encontramos con catalizadores de 4ta y 5ta generación desginados de super alta actividad por generar entre 500-1000 Kg de polimero por gramo de Ti, a demás de promover una alta selectividad hacia el polipropileno isotactico de 95-98%4.
Una posible antesala, a lo que estaré intentando demostrar es la utilización de metales como Fe y Co, o mejor dicho sus sales, para aumentar su actividad catalítica, se piensa que su efecto como donador interno aumenta esta capacidad, y apesar de que muchos ya trabajan en esto estaremos dandole un enfoque metodológico, en la preparación de los precursores para garantizar la originalidad de la investigación.
Bibliografía
1 Zimmermann, Heinz; Walz, Roland (2008). "Ethylene". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.
2 Research and Markets. "The Ethylene Technology Report 2016 - Research and Markets". www.researchandmarkets.com
3https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-05.php
4 Parada, A.; Rajmankina, T.; Chirinos, J.; Morillo, A., 2002. !Polimeros en la Industria. Catalizadores Heterogeneos y homogeneos para la polimerizacion de olefinas!. Merida, Venezuela.
