CICECO News » Mecanismo de hidrotropia pioneiro destacado na Nature Reviews Chemistry

O Nature Reviews Chemistry acaba de destacar, na secção Research Highlights, o trabalho levado a cabo no âmbito da tese de mestrado em Engenharia Química de Dinis Abranches, desenvolvido num grupo de investigação do CICECO, em parceria com a Universidade de York. O trabalho contou também com a colaboração de investigadores da Universidad de Zaragoza e do Instituto Politécnico de Bragança.

Utilizando Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de protão, o artigo fornece, pela primeira vez, evidência experimental para um mecanismo de hidrotropia, ou seja, o aumento de solubilidade de um composto hidrofóbico (insolúvel) na presença de um terceiro componente (hidrótropo), mecanismo esse proposto recentemente e baseado em termodinâmica estatística. Para além disso, através de técnicas computacionais, o artigo reporta uma nova forma de quantificar a apolaridade de uma molécula, que é utilizada para sondar a influência da apolaridade no comportamento da hidrotropia.

Muda o quadro mental sobre a hidrotropia

Os trabalhos experimentais nesta fase de ciência fundamental (em química) envolveram compostos fenólicos, insolúveis em água, e éteres de glicerol usados como hidrótropos, sendo possível, explica Dinis Abranches, imaginar aplicações diversas que não fazem parte dos objetivos do atual estudo, mas que podem envolver o aumento da solubilidade de compostos em muitas outras situações, como fármacos ou hidrocarbonetos. Estes éteres não são tóxicos, são biodegradáveis, e são produzidos a partir do glicerol, que é uma matéria-prima verde, barata e um subproduto da produção de biodiesel, afirma.

É preciso, agora, acrescenta, fazer investigação direcionada para aplicações: identificar situações onde a hidrotropia pode ser útil e, fazendo uso do conhecimento teórico desenvolvido, desenhar os hidrótropos ideais para situações específicas.

A hidrotropia é, portanto, um tópico de elevada relevância no desenvolvimento de processos e produtos sustentáveis, defendem os membros da equipa. No texto publicado na Nature Reviews Chemistry o orientador do trabalho, João Coutinho, professor do Departamento de Química da UA, considera que a hidrotropia tem sido “negligenciada no debate sobre o futuro da química verde”, amiga do ambiente. “Provavelmente, devido ao insuficiente conhecimento dos seus mecanismos moleculares”, sugere.

Assim, o trabalho desenvolvido vem não só clarificar o mecanismo molecular deste fenómeno, como também explorar as suas ramificações, levando à racionalização do desenvolvimento de novos hidrótropos. João Coutinho destaca o possível contributo deste estudo para a construção de um novo quadro mental sobre a hidrotropia.

Destaque na Nature Reviews Chemistry:

Graziano, G.

Solving a solubility problem.

Nat Rev Chem (2020).

https://doi.org/10.1038/s41570-020-0202-3

Artigo em destaque:

Dinis O Abranches, Jordana Benfica, Bruna P Soares, Alejandro Leal-Duaso, Tânia E Sintra, Elísabet Pires, Simão P Pinho, Seishi Shimizu, João A P Coutinho.

Unveiling the mechanism of hydrotropy: evidence for water-mediated aggregation of hydrotropes around the solute.

Chem. Commun (2020).

https://doi.org/10.1039/D0CC03217D