4.2: Conceptos de Solvente
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De acuerdo con el Principio GC No. 5, “El uso de sustancias auxiliares (disolventes, agentes de separación, etc.) debe hacerse innecesario siempre que sea posible, e inocuo cuando se utilice”. Esta afirmación significa o sostiene el dogma en GC de que se debe observar la simplificación para ejecutar una transformación específica. En otras palabras, si podemos encontrar la manera de no usar un solvente, ¡no lo usemos! Si bien en nuestra sociedad moderna tal postura es casi insostenible, el ideal sin embargo es lo que nosotros como sociedad debemos contender para lograr. Por ejemplo, como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}\), tenemos una afluencia abrumadora de medicamentos, medicamentos, etc., dentro de nuestra sociedad para promover nuestra salud. Normalmente tomamos estos brebajes con agua, en emulsiones, en soluciones, en suspensiones, etc.
Por supuesto, tomar un medicamento sin solución es una propuesta difícil, pero hay varias formas de hacerlo:
- deglución en seco o sublingualmente (por ejemplo, tabletas de nitroglicerina para angina);
- Aplicación de parche (microagujas o alta concentración, generalmente se realiza dérmicamente);
- Inhalado por una nebla/pulverización (por ejemplo, fase gaseosa);
- A través de un tubo (por ejemplo, tubo estomacal o intravenoso).
Sin embargo, el uso de solventes y sistemas basados en solventes están profundamente arraigados en nuestra cultura y sociedad. Las razones son muchas, pero suelen ser tradición, facilidad de uso, costo reducido y conveniencia. Hacer sin solventes tiende a requerir mucha más creatividad y planeación general.
Coordenada de energía de reacción
Por lo general, un perfil o superficie de reacción (dónde y cómo procede una reacción de acuerdo con una perspectiva energética) proporciona información suficiente para comprender las vías (independientemente de los estados de energía finales) necesarias para lograr una reacción hacia adelante. Por ejemplo, la coordenada que se muestra a continuación ilustra la reacción de SN2 entre cloruro de t-butilo e hidróxido. Obsérvese que la mayoría de las variables mostradas se relacionan con las restricciones de energía o parámetros asociados con la reacción. La reacción tiene una barrera de activación inherente para la dirección hacia adelante. Esta barrera caracterizada por una entrada diferencial de energía (DE 1 ¹), se relaciona con la dificultad para acceder a un estado de transición (¹) al que se debe acceder para la reacción directa.
Dicho aporte de energía, sin embargo, puede ser acomodado o disminuido por una serie de factores, a saber, el uso de un catalizador que en general ha demostrado la capacidad de reducir las consideraciones energéticas para acceder a ese estado en virtud de su capacidad de involucrarse en interacciones estructurales o energéticas con el inicio material y fomentar enérgicamente la formación del estado de transición. La naturaleza cuesta abajo de la superficie de coordenadas es similar a rodar una bola cuya conversión de energía potencial en energía cinética es extremadamente fácil. Así, se logra un intermedio (el carbocatión trialquilo en la Figura\(\PageIndex{2}\)) que tiene una vida útil y propiedades medibles. Aunque por su carácter fundamental es inestable, existe para luego involucrarse en nuevas reacciones. Observe que aún se encuentra en una superficie energética que es mucho mayor al estado energético inicial. Tal fenómeno es entonces predictivo de su curso futuro. De hecho, a medida que se acerca al producto a lo largo de la abscisa de la superficie de la coordenada de reacción, el intermedio se asemeja en una serie de propiedades a la naturaleza del producto final. En este caso, el intermedio tiene en gran medida una serie de las características tanto de los materiales de partida como del producto. De hecho, la siguiente barrera de activación que debe cruzarse para acceder al producto final es mucho menor en altura que la barrera de activación normal, lo que indica la flexibilización gradual de la transición de material (s) de partida a producto (s).
Categorías de Solventes
Hay una serie de solventes que desde una perspectiva de química verde deben ser tratados con juiciosidad. Las siguientes son clases de disolventes representativas:
- Hidrocarburos
- Hidrocarburos halogenados
- Hidrocarburos aromáticos
- Alcoholes
- Éteres
- Disolventes apróticos
Cada uno de los anteriores tiene sus pros y sus contras en términos de beneficio/problema ambiental, economía y justicia social. Cada uno puede hacer cosas diferentes; por ejemplo, la clase de disolvente aprótico es aquella en la que no hay posibilidad de que el disolvente proporcione un protón a una reacción que está hospedando. Los alcoholes, por otro lado, pueden hacer eso fácilmente y no deben usarse en reacciones donde el agua/protones pudieran apagar una reacción o desencadenar una reacción violenta.
Soja metílica
El soya metílico es un solvente de base biológica que es una mezcla de ésteres metílicos de ácidos grasos de cadena larga. Se puede encontrar más información sobre sus propiedades específicas y usos potenciales en el siguiente tracto:
https://www.yumpu.com/en/document/view/10362159/the-formulary-guide-for-methyl-soyate-soy-new-uses
En general, se puede utilizar para limpiar encimeras, pretratar manchas de tela, limpiar concreto, desengrasante, removedor de graffiti (con lactato de etilo y surfactantes), decapante de pintura, removedor de almácigos, removedor de barniz, desentintador, removedor de asfalto y limpiador de manos sin agua. Además de la soja, hay una serie de otros limpiadores/solventes emergentes de base biológica como se muestra a continuación:
Por favor vea http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/GC/c1gc15523g#!divAbstract para más información sobre este maravilloso solvente.