Un catalizador desarrollado en Frankfurt permite descomponer PFAS en condiciones suaves

Un equipo de químicos de la Goethe University Frankfurt ha diseñado un catalizador capaz de romper los enlaces carbono-flúor de los compuestos perfluorados y polifluorados (PFAS) en apenas unos segundos y a temperatura ambiente. La institución indica que esta herramienta no recurre a metales pesados costosos o tóxicos —como platino, paladio o iridio—, lo que amplía su utilidad potencial en procesos industriales y en la síntesis de moléculas orgánicas fluoradas. El grupo trabaja también en sustituir la aportación de electrones procedente de metales alcalinos por corriente eléctrica con el propósito de simplificar el método y aumentar su eficiencia.

Los PFAS se utilizan para conferir repelencia a agua, aceite y suciedad, así como resistencia térmica y a la radiación UV, características presentes en numerosos productos de consumo —prendas técnicas, alfombras antimanchas, utensilios domésticos o recubrimientos metálicos— y en aplicaciones industriales como lubricantes, tensioactivos, agentes humectantes o espumas contra incendios. Su estabilidad contribuye a que persistan en el medio ambiente y puedan acumularse en suelos, aguas y ciclos de reciclaje. Algunos de los más de cuatro mil compuestos identificados generan preocupación por sus posibles efectos sobre la salud.

El catalizador desarrollado integra dos átomos de boro en un armazón de carbono que resiste la exposición al aire y la humedad, una rareza en compuestos de boro. Según la nota de prensa difundida por la Universidad Goethe de Fráncfort, esta configuración favorece una transferencia de electrones muy eficiente que permite atacar enlaces C–F con elevada estabilidad. Además, ofrece la posibilidad de modular la cantidad de átomos de flúor en moléculas de interés farmacológico, ya que numerosos fármacos incorporan flúor para mejorar su estabilidad fisiológica o su absorción.

La investigación, publicada en Journal of the American Chemical Society, confirma que el catalizador actúa rápidamente sobre diferentes sustratos fluorados y que su estructura posibilita una reactividad controlada. Los investigadores estudian su empleo con fuentes eléctricas de electrones para incrementar la eficiencia del procedimiento y avanzar hacia métodos capaces de tratar residuos fluorados en condiciones menos exigentes que las tecnologías actualmente disponibles.

La degradación selectiva de enlaces C–F en condiciones suaves puede resultar significativa para industria química, fabricación de materiales avanzados, textil técnico, gestión de residuos y tratamiento de aguas, ámbitos donde se utilizan PFAS con frecuencia y donde los residuos fluorados plantean retos operativos. Además, esta línea de trabajo ofrece aplicaciones potenciales en síntesis farmacéutica, al facilitar un control más preciso del grado de fluoración de sustancias activas.

Asimismo, la investigación presenta un interés particular para la industria de la pintura y los recubrimientos, que emplea compuestos fluorados en formulaciones destinadas a obtener superficies hidrofóbicas u oleofóbicas de larga duración. Aunque la nota de prensa no aborda su aplicación en este sector, tecnologías capaces de transformar o degradar PFAS en condiciones moderadas podrían influir en el desarrollo futuro de estrategias de gestión de residuos fluorados y en el diseño de recubrimientos que integren moléculas más fáciles de tratar al final de su vida útil.

Publicación: Christoph D. Buch, Alexander Virovets, Eugenia Peresypkina, Burkhard Endeward, Hans-Wolfram Lerner, Felipe Fantuzzi, Shigehiro Yamaguchi, Matthias Wagner: La planaridad no es tan simple: reactividad de capa cerrada frente a capa abierta de un arilborano doblemente reducido y con restricciones estructurales frente a fluorobencenos. Journal of the American Chemical Society (JACS, 2025), https://doi.org/10.1021/jacs.5c05588