Reutilización por ordenador de los residuos químicos en drogas

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Química computacional
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• La industria química genera una cantidad significativa de residuos, lo que requiere enfoques químicos circulares para la valorización de los residuos.
• Las estrategias actuales de producción de residuos están fragmentadas y limitadas a clases químicas bien establecidas.
• El análisis de vastas posibilidades sintéticas de diversos desechos químicos es un desafío computacional para los químicos humanos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar un método computacional para identificar rutas sintéticas viables desde residuos químicos hasta productos valiosos.
• Aprovechar la inteligencia artificial y el amplio conocimiento sintético para la valorización integral de los residuos.

Principales métodos:

• Utilizó la plataforma de síntesis avanzada de Allchemy para generar extensas redes sintéticas a partir de aproximadamente 200 productos químicos de desecho a escala comercial.
• Recuperado decenas de miles de rutas sintéticas que conducen a aproximadamente 300 medicamentos y agroquímicos valiosos.
• Rutas sintéticas clasificadas algorítmicamente basadas en métricas químicas sostenibles y rutas seleccionadas validadas experimentalmente, incluida una demostración de flujo químico.

Principales resultados:

• Generó redes sintéticas masivas que mapean las transformaciones potenciales de los desechos químicos industriales.
• Se han identificado miles de vías de síntesis viables desde residuos químicos hasta productos farmacéuticos y agroquímicos valiosos.
• La validación experimental confirmó la viabilidad de las síntesis químicas generadas por computadora.

Conclusiones:

• Los sistemas computarizados pueden navegar eficazmente por redes sintéticas complejas para descubrir nuevas vías de conversión de residuos en valor.
• Este enfoque acelera la reutilización productiva de los residuos químicos, ofreciendo beneficios económicos y ambientales.
• La adopción generalizada de estos algoritmos puede avanzar significativamente en los principios de la economía circular en la industria química.