Un equipo de científicos de la Universidad de Química y Tecnología de Praga (UCT Praga) ha realizado un descubrimiento significativo en el ámbito de la catálisis, revelando un nuevo papel catalítico para el escandio, un elemento que durante mucho tiempo se consideró inerte en reacciones redox. Publicada en Nature Communications, la investigación muestra que un simple sal de escandio puede actuar como un potente fotocatalizador, utilizando luz azul para impulsar importantes reacciones de oxidación orgánica.
Un nuevo enfoque en la catálisis
Dirigido por el profesor Radek Cibulka, el equipo demostró que el trifluorometano de escandio (Sc(OTf)₃) es capaz de llevar a cabo transformaciones químicas clave, como la oxidación aeróbica de compuestos como el tolueno en ácidos valiosos, utilizando oxígeno del aire, así como la formación directa de enlaces C-C necesaria para unir grupos ciano a anillos aromáticos, un paso vital en el descubrimiento de fármacos.
Este descubrimiento desafía la creencia arraigada de que el escandio es «inactivo en redox» y no apto para la fotocatálisis, ofreciendo una alternativa a los catalizadores tradicionales basados en metales raros y costosos como el iridio y el rutenio. “El descubrimiento fue completamente inesperado”, afirma el profesor Cibulka. “Apunta a una aplicación completamente nueva para el escandio, un metal relativamente abundante pero descuidado”.
La investigación revela que la fuerte afinidad del escandio por el oxígeno es fundamental. El ion de escandio forma un complejo con el oxígeno molecular, y es este complejo escandio-oxígeno el que absorbe la luz. En su estado energizado, puede arrancar un electrón de una molécula orgánica, iniciando así la reacción química. Este intermediario crucial, el superóxido de escandio, fue observado directamente, confirmando el novedoso mecanismo propuesto.
Este trabajo, que forma parte del proyecto Eco&Stor, fue una colaboración entre UCT Praga, el Instituto de Química Física J. Heyrovský y socios internacionales, destacando la importancia de la cooperación científica en la búsqueda de soluciones más sostenibles y eficientes en la química moderna.
