Nova teoria explica a aceleração da taxa de reação

Em contraste com a síntese orgânica convencional, a menoquímica não usa solventes que eventualmente se tornam resíduos industriais. Assim, a menoquímica é ambientalmente amigável e nos permite realizar a síntese orgânica usando reagentes que se dissolvem mal em solventes comuns.

Como os solventes não são usados, reagentes usado para síntese orgânica está frequentemente no estado sólido. Estudos experimentais anteriores sugeriram que a força aplicada pela bola ao sistema acelera a reação química, mas não é bem compreendida como as forças macroscópicas influenciam as reações químicas na escala molecular.

Comparado aos métodos convencionais para síntese orgânica, a base teórica do menoquímico síntese orgânica ainda está em sua infância. Uma compreensão mais profunda da cinética de reação nas reações menoquímicas será essential para avançar o campo para se tornar uma estratégia convencional.

Para esse fim, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor associado Tetsuya Yamamoto no Instituto de Projeto e Descoberta de Reação Química (WPI-ICREDD), Universidade de Hokkaido, desenvolveu uma teoria que prevê taxas de reação em reações orgânicas menoquímicas usando um moinho de esferas.

O trabalho deles, publicado na revista RSC MecanoquímicaAssim, foi realizado através de uma colaboração entre pesquisadores especializados em química orgânica e reologia.

As reações químicas entre reagentes sólidos ocorrem na interface entre eles para formar um produto. A nova teoria prevê que uma camada que contém principalmente produtos formados nessa interface determina a taxa de reação.

A teoria prevê uma causa de aceleração da reação: devido às bolas que colidem, uma força é aplicada à interface dos reagentes, onde o produto é formado. Essa força reduz a espessura da camada rica em produtos e induz colisões mais rápidas entre os reagentes, levando ao aumento da formação do produto.

“Este estudo é a primeira tentativa de fazer uma teoria cinética da reação menoquímica, concentrando -se nas interfaces. Ele formará a base para desenvolver teorias para fornecer mais informações sobre o mecanismo de aceleração da reação por forças mecânicas aplicadas”, disse o primeiro autor do estudo, Professor Associado Tetsuya Yamamoto.

“Os mecanismos detalhados de reação dos processos mecanoquímicos permanecem amplamente enigmáticos. As abordagens experimentais por si só se mostraram insuficientes para elucidar totalmente esses mecanismos. No entanto, por meio de uma excelente colaboração no WPI-I-IsDDD, desenvolvemos com sucesso uma estrutura teórica preliminar Forças na condução de reações menoquímicas “, disse o segundo autor do estudo, professor associado Koji Kubota.