Studio computazionale delle reazioni di Cannizzaro e Tishchenko

La reazione di Guerbet è un processo chimico che permette di omologare (bio)etanolo ad alcoli superiori utilizzati come (bio)carburanti alternativi a quelli di origine fossile. Le performance della reazione di Guerbet sono ad oggi limitate in termini di resa e selettività nei prodotti a causa della presenza di diversi processi parassiti, che competono con l’omologazione e ne riducono l’efficienza. Poiché una caratterizzazione completa dell’intricato network di reazioni potrebbe aiutare il design di nuovi catalizzatori e strategie sperimentali alternative per migliorare le performance del processo, è di grande interesse valutare l’effetto delle reazioni competitive all’omologazione del (bio)etanolo. Pertanto, in questo lavoro sono stati caratterizzati computazionalmente i meccanismi di reazione di due processi parassiti noti per la reazione di Guerbet: la reazione di Cannizzaro e la reazione di Tishchenko. Queste reazioni competono direttamente con il processo di condensazione aldolica responsabile dell’omologazione degli alcoli, consumando parte delle aldeidi nell’ambiente di reazione. Lo studio comprende sia dettagli meccanicistici sia una valutazione sistematica dell’effetto dell’utilizzo di metodi teorico-computazionali progressivamente più accurati sulla termodinamica dei processi.