Dentro de la colaboración establecida entre IQS y la empresa Medichem, miembro de Fundación Empresas IQS, el Dr. Nabí Ferrer defendió su tesis doctoral sobre diseño de procesos de química de flujo, como transformación de procesos industriales discontinuos en procesos continuos, con resultados que permiten el diseño de nuevos métodos de fabricación a escala industrial, de forma rápida y efectiva.
Dr. Nabí Ferrer y su director de tesis Dr. Julià Sempere
La obtención de productos de alto valor añadido mediante procesos discontinuos implica, muchas veces, reacciones que se llevan a cabo en condiciones extremas, que son peligrosas o que generan gran cantidad de residuos. El diseño de procesos químicos más seguros, más rápidos y más “verdes” es un reto que han alcanzado algunas empresas del sector de la Química Fina.
Dentro de la colaboración establecida entre el centro universitario IQS y la empresa Medichem, miembro de la Fundación Empresas IQS desde hace más de veinte años, el Dr. Nabí Ferrer defendió su tesis doctoral bajo el título “Diseño de procesos de química de flujo y cinética no paramétrica”. La tesis fue dirigida por el Dr. Julià Sempere, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales de IQS School of Engineering.
La investigación que ha llevado a cabo el Dr. Ferrer ha estado centrada en transformar dos procesos discontinuos en continuos, ambos representando algunas de las problemáticas más complicadas de superar en este tipo de transformaciones. Uno de ellos es la síntesis de macrolactonas cíclicas a partir de la descomposición térmica de peróxidos, conocida como la síntesis de Story. Se trata de una reacción fuertemente exotérmica, con generación de gran cantidad de CO2.
El segundo proceso estudiado es la fabricación de un intermedio de reacción de un API, mediante la reacción de Pinner, en la cual su utiliza cloruro de hidrógeno anhidro. La dificultad de este proceso es la necesidad de trabajar con los reactivos en tres fases diferentes (gaseosa, líquida y sólida).
En la investigación realizada, se ha utilizado, por un lado, el método de análisis cinético no paramétrico, NPK de las siglas de su nombre en inglés Non Parametric Kinetics, con datos procedentes de técnicas de análisis térmico que permitan la simulación de procesos químicos complejos.
Por otro lado, se ha utilizado un reactor de membrana semipermeable, que permite tanto la dosificación como la extracción de gases de forma continua. En el caso de la reacción de Story, el reactor de membrana ha permitido realizar una extracción en continuo del CO2 generado, obteniendo perfiles de conversión con más reproducibilidad.
Ambas reacciones han sido realizadas en continuo, con resultados que permiten el diseño de nuevos métodos de fabricación a escala industrial, de forma más rápida y efectiva.
“La Química de flujo es cleaner, faster and safer, además de ser la única alternativa para mantener la producción de Química Fina en Europa”, afirma el Dr. Julià Sempere.
Esta tesis doctoral ha contado con una beca de la empresa Medichem, dentro del programa corporativo de Becas de Grado, Máster y Doctorado de la Fundación Empresas IQS.
