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Updated: May 30, 2025

Synthesis of Esters Via a Greener Steglich Esterification in Acetonitrile

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Published on: October 30, 2018

Ruta basada en C para la síntesis de cloruro de vinilo con beneficios ambientales y económicos

Yue Wang¹, Shihui Zou^1,2, Abhinandan Nabera³

¹Institute of Catalysis, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.

Journal of the American Chemical Society

|January 27, 2025

Resumen

Este estudio introduce una nueva vía basada en C1 para la producción de cloruro de vinilo (C2H3Cl) a partir de cloruro de metilo. El nuevo método utiliza un catalizador de tungsteno-zirconio, que ofrece una alternativa sostenible con un impacto ambiental reducido y temperaturas más bajas en comparación con los procesos tradicionales.

Área de la Ciencia:

Catálisis
Química ecológica
Ingeniería Química

Sus antecedentes:

La producción actual de cloruro de vinilo (C2H3Cl) se basa en combustibles fósiles, lo que contribuye significativamente a las emisiones de carbono.
Hay una necesidad crítica de rutas sostenibles no basadas en petróleo para productos químicos básicos como el cloruro de vinilo.
Las moléculas de la plataforma C1 ofrecen una materia prima alternativa prometedora para la síntesis química.

Objetivo del estudio:

Desarrollar una vía basada en C1 para sintetizar cloruro de vinilo (C2H3Cl) a partir de cloruro de metilo.
Investigar un nuevo sistema catalítico para el acoplamiento oxidativo selectivo del cloruro de metilo.
Evaluar los beneficios ambientales y económicos de la ruta propuesta de metanol a cloruro de vinilo (MTV).

Principales métodos:

Desarrollo de un catalizador sólido compuesto por nanocúmulos de tungsteno incrustados en una matriz de circonio.
Utilizando espectrometría de masas de fotoionización ultravioleta en el vacío basada en sincrotrones in situ para dilucidar el mecanismo de reacción.
Realización de experimentos de oxipirólisis del cloruro de metilo a 650-750 °C.

Principales resultados:

Se obtiene una conversión de cloruro de metilo del 10-65% con una alta selectividad de cloruro de vinilo (60-75%).
El proceso catalítico funciona a temperaturas significativamente más bajas (650-750 °C) que los métodos tradicionales (>850 °C).
Se ha demostrado un rendimiento estable del catalizador sin desactivación durante una prueba de 50 horas.
Estableció una ruta de metanol a cloruro de vinilo (MTV) con potencial para reducir sustancialmente el impacto climático (24%) y el costo (38%).
Un futuro escenario ecológico para el proceso MTV podría producir una reducción del 237% de los impactos del cambio climático utilizando materias primas renovables.

Conclusiones:

Se ha demostrado con éxito una nueva y eficiente vía basada en C1 para la síntesis de cloruro de vinilo.
El catalizador de tungsteno-zirconio desarrollado permite el acoplamiento oxidativo selectivo de los radicales de cloruro de metilo.
El proceso MTV presenta una alternativa sostenible y económicamente viable a las rutas petroquímicas actuales, con importantes beneficios ambientales.

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