Abstract
L’esigenza di migliorare l’efficienza dei processi produttivi in termini di selettività e produttività, al contempo limitando la formazione di rifiuti, è (e continuerà ad essere) la chiave per uno sviluppo economico e sociale sostenibile. Proprio questo tema è compreso tra le direttrici di cambiamento che indirizzano in modo trasversale i percorsi innovativi definiti nella Strategia di Specializzazione Intelligente (S3) della Regione Emilia-Romagna. Tra le quattro priorità identificate, la priorità C si pone l’obiettivo di orientare i percorsi innovativi e integrati di produzione secondo i princìpi di sostenibilità indicati dall’Unione Europea in Horizon 2020. In questo senso, di particolare interesse è lo sviluppo di una Green Economy integrata tramite la messa a punto di processi catalitici innovativi che prevedano la sostituzione di reagenti e solventi tossici, pericolosi e difficilmente riciclabili con reagenti atossici ottenibili da materie prime rinnovabili. Tuttavia, non sempre questo risulta facilmente perseguibile. Esempi in negativo in questo senso sono spesso legati alle produzioni per la chimica fine come nei casi dell’industria farmaceutica e cosmetica (giustamente inserite nella categoria “industrie della salute e del benessere”). Difatti, ad oggi, molte produzioni per la sintesi di intermedi chiave nella produzione di farmaci o nella formulazione di profumi richiedono l’utilizzo di strategie sintetiche “multi-step”, in cui molte reazioni vengono effettuate in maniera indipendente, cercando di isolare e purificare gli intermedi di reazione prima di procedere ai passaggi successivi, con un notevole dispendio in termini economici (produttività limitata) e la formazione di ingenti quantità di rifiuti e solventi da smaltire o purificare prima di essere riciclati. Ad aggravare le cose c’è spesso la necessità di utilizzare processi stechiometrici (ad esempio utilizzando basi o acidi minerali) piuttosto che catalitici, e l’utilizzo di reagenti e solventi tossici o aggressivi, spesso alogenati con la conseguente formazione di reflui inorganici. Un esempio chiaro, caratterizzato da tutti gli svantaggi sopra citati, è la sintesi tradizionale dell’idrossimetil benzodiossano (HMB), un intermedio chiave nella produzione di diversi principi attivi per farmaci dalle molteplici applicazioni (come ad esempio antiipertensivi, ansiolitici, antidepressivi ecc…). Tra questi il più importante è probabilmente il Cardura® commercializzato da Pfizer appunto come antiipertensivo. In questo contesto, un brevetto recentemente depositato dal gruppo di ricerca del Prof. Fabrizio Cavani (PCT/EP2018/000113) ha dimostrato la possibilità di ottenere derivati fenolici (tra cui HMB) mediante un singolo processo catalitico semplice e selettivo (strategia “one-pot”), utilizzando il glicerol carbonato (GlyC) come reagente alchilante, completamente rinnovabile ed estremamente innovativo, per il catecolo, il fenolo e i loro derivati. Infatti, il GlyC è ottenibile a partire da glicerolo, co-prodotto a bassissimo costo della filiera del bio-diesel e di altre produzioni legate all’oleochimica, spesso considerato uno scarto, ed anidride carbonica (o suoi derivati). I carbonati organici posso essere considerati come forme attivate di anidride carbonica e vengono ampiamente studiati ed utilizzati come solventi e reagenti per la chimica anche per incrementare il valore e l’interesse nel recupero e riutilizzo della CO2. In questo senso il GlyC si sta dimostrando un esempio particolarmente virtuoso, infatti, è una molecola polifunzionale (contenente il gruppo carbonato ed un gruppo ossidrilico libero), il che gli conferisce delle caratteristiche uniche, insieme ad una bassissima tossicità ed una buona biodegradabilità. Per questi motivi, il GlyC viene già ampiamente utilizzato per una vasta serie di applicazioni come
Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Fabrizio Cavani
Strutture Unibo coinvolte:
Centro Interdipartimentale Alma Mater Research Institute on Global Challenges and Climate Change (Alma Climate)
Coordinatore:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Contributo totale di progetto: Euro (EUR) 30.000,00
Durata del progetto in mesi: 12
