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Los químicos verdes sintetizan la vainillina a partir del aserrín
La demanda de aromatizantes de vainilla supera la oferta de las vainas de vainilla naturales en hasta diez a uno. Por lo tanto, existe un gran interés en encontrar formas baratas y fáciles de sintetizar la vainillina, el aldehído fenólico que es el ingrediente activo de este saborizante.
Un enfoque de larga data es hacer vainillina a partir de lignina, un biopolímero que se encuentra en la pulpa de madera y, en consecuencia, uno de los polímeros orgánicos más comunes del planeta. Las librerías de segunda mano tienden a oler bien porque la lignina del papel se degrada en vainillina. En el decenio de 1980, alrededor del 60 por ciento de la vainillina sintética del mundo procedía de residuos de lignina producidos por una sola fábrica de papel en Canadá.
Sin embargo, existe un problema con este enfoque. El proceso comercial para oxidar la lignina se basa en una mezcla de hidróxido de sodio y sulfuro de sodio, llamada licor blanco, que es una base fuerte y altamente corrosiva. Los subproductos de este proceso deben neutralizarse posteriormente con ácidos fuertes. En consecuencia, la producción de vainillina de esta manera es tan perjudicial para el medio ambiente que rara vez se utiliza en la actualidad.
También se evitan otros enfoques que involucran solventes orgánicos porque estos solventes son altamente inflamables y tóxicos y presentan riesgos ambientales significativos.
En cambio, los químicos tienden a sintetizar la vainillina utilizando un proceso más ecológico pero más caro basado en el material petroquímico, el guayacol.
Sin embargo, existe un interés generalizado en encontrar una forma ecológica de hacer vainillina a partir de lignina debido al potencial de ser tan barata.
Hoy, Ahmad Shamsuri y D K Abdullah de la Universidad de Putra Malasia dicen que han descubierto una forma ecológica de oxidar la lignina en vainillina que tiene el potencial de cambiar la economía de la síntesis de vainillina.
Su método se basa en la química relativamente nueva de los líquidos iónicos, sales que existen en estado líquido. Estos líquidos constan de aniones y cationes que, aunque unidos, también pueden moverse libremente en estado líquido.
La mayoría de los líquidos iónicos son tremendamente tóxicos. Pero en los últimos años, los químicos han comenzado a jugar con versiones con aniones y cationes que son mucho menos reactivos y, por lo tanto, menos dañinos.
Uno de ellos es el metilsulfato de 1,3-dimetilimidazolio, una sustancia relativamente benigna que es líquida a temperatura ambiente.
Shamsuri y Abdullah comenzaron con lignina que tomaron de un aserradero local que procesaba árboles de caucho. Disolvieron la lignina en metilsulfato de 1,3-dimetilimidazolio y luego burbujearon oxígeno a través del líquido. Finalmente, luego separaron la vainillina y cualquier otro subproducto de oxidación filtrando la mezcla.
Los resultados de su análisis de este filtrado son interesantes. Shamsuri y Abdullah utilizaron análisis de infrarrojos por transformada de Fourier y cromatografía líquida de alta presión para identificar la presencia de vainillina en este material.
Eso es importante porque muestra el potencial de los líquidos iónicos para reemplazar los procesos que dañan el medio ambiente por otros mucho más ecológicos. De hecho, el movimiento de la química verde está cambiando silenciosamente la forma en que la industria química hace su trabajo y en el proceso está dando pasos de gigante para ayudar a preservar el planeta. Es una de las grandes historias jamás contadas de la ciencia moderna.
Quizás la producción futura de vainillina sea solo una pequeña parte de esto.
Ref: arxiv.org/abs/1306.2442 : Estudio preliminar de la oxidación de la lignina de la madera de caucho a vainillina en medio líquido iónico