Estudo abre caminho para processos de oxidação que superam a limitação da luz

Pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais descrevem a transformação de sulfetos em sulfonas com a utilização de semicondutores

Agência FAPESP* – Os sulfetos são um grupo de compostos inorgânicos presentes na composição de diversos minerais – alguns de grande interesse econômico – e usados na confecção de papéis, semicondutores e pigmentos. Alguns processos industriais importantes requerem a transformação desses compostos, por meio de reações de oxidação, em outros da classe das sulfonas.

Em artigo publicado na revista Applied Catalysis A: General, pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) descreveram a síntese e o uso de semicondutores de tungstatos à base de metais como catalisadores eficientes na oxidação seletiva de sulfetos a sulfonas na ausência de luz.

De acordo com uma das autoras do artigo, Amanda Gouveia, a pesquisa apresenta o primeiro catalisador ativo para a oxidação seletiva de sulfetos a sulfonas no escuro, o que abre um leque de novas possíveis aplicações.

Outro ponto interessante é que os semicondutores em questão – tungstato de prata (α-Ag₂WO₄) e tungstato de níquel (NiWO₄) – são apontados como os mais eficientes em condições muito amenas para a oxidação seletiva investigada. Além disso, para a realização dessa oxidação foi empregado um mecanismo de reação distinto ao reportado na literatura, em que o sucesso foi atribuído ao radical hidroxila e ao oxigênio singlete.

“Nosso estudo aproveita um catalisador completo para desvendar um desafio multifacetado, não apenas fornecendo um princípio de design conciso para processos de oxidação, mas também oferecendo uma oportunidade até então desconhecida para a obtenção química e seletiva de sulfonas”, explica a pesquisadora.

Para que a transformação ocorresse no escuro, os pesquisadores realizaram a síntese de tungstatos à base de metais como catalisadores eficientes e seletivos. Entre os métodos empregados durante a pesquisa, foram feitos testes de estabilidade catalítica, escalonamento e lixiviação, bem como experimentos de espécies reativas (sequestradores), de sondas radicais e de espectroscopia de ressonância paramagnética.

“Acreditamos que a presente abordagem não apenas representa um método limpo e econômico para a síntese de sulfonas, mas também apresenta perspectivas promissoras em química sintética. Essas descobertas abrem caminho para processos de oxidação que superam a limitação da luz, sendo necessários em uma ampla gama de aplicações”, acrescenta Gouveia, que integra a equipe do CDMF, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

A investigação também recebeu apoio por meio de um Projeto Temático coordenado por Osvaldo Novais de Oliveira Junior, professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP) e coautor do trabalho.

O artigo Towards an efficient selective oxidation of sulfides to sulfones by NiWO₄ and α-Ag₂WO₄ pode ser encontrado em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926860X23000182.

* Com informações do CDMF, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão da FAPESP.