lunedì 5 settembre 2016

IL BUTADIENE...

L'eritrene, C4H6, o pirrolilene o 1,3-butadiene o divinile: CH2=CH-CH=CH2 è un gas che si trova in piccole quantità nel gas illuminante.
Si può ottenere dalla pirrolidina oppure scaldando l'eritrite con acido formico ed anche facendo passare una miscela di acetilene e etilene per un tubo di porcellana scaldato al rosso. Si può polimerizzare dando origine a una sostanza simile al caucciù.

In queste poche righe, Molinari descriveva il butadiene, a pag 167 del suo Trattato di chimica generale e applicata all'industria, vol. II: Chimica Organica, tomo I, Hoepli, Milano, 1927.
Oggi al medesimo composto sono dedicate pagine e pagine, vista l'importanza che riveste nell'industria della gomma: nelle sigle SBR o ABS, la B sta proprio per butadiene.

Nel 1913 fu pubblicato un trattato poi divenuto un classico riferimento per gli studi sulla gomma sintetica. Esso raccoglieva i risultati dei lavori iniziati tre anni prima dal russo Sergei Lebedev, al quale dobbiamo la polimerizzazione del butadiene catalizzata da sodio metallico. Il prodotto ottenuto fu ribattezzato Buna (butadiene-sodio).

Il butadiene era noto dal 1863, quando fu descritto da Caventou, un chimico francese. Lebedev fu il primo a polimerizzare il butadiene: tuttavia, per ottenere una gomma utilizzabile commercialmente, bisognerà attendere il 1929, quando due chimici tedeschi scopriranno il copolimero Stirene - Butadiene, che è alla base della gomma SBR (ove R sta per rubber).

Agli anni Cinquanta risale invece la gomma ABS, ove l'acrilonitrile è aggiunto a butadiene e stirene.
La possibilità di sintetizzare industrialmente la gomma, senza ricavarla per lavorazione del caucciù, richiese maggiori quantità di butadiene.

Sempre Lebedev, tra il 1926 e il 1928, mise a punto un metodo per ottenere direttamente il butadiene dall'alcool etilico. L'alcool etilico necessario era ottenuto per fermentazione delle patate: per questo i chimici europei si burlavano dei russi che facevano gomma con le patate.

Lebedev conduceva il suo processo a 400°C, operando con opportuni catalizzatori che favorissero disidratazione e deidrogenazione. Originariamente Lebedev usava MgO-SiO2, ma ulteriori studi successivi hanno mostrato che il migliore è pentossido di tantalio supportato su silice.

Buona parte del butadiene, C4H6, è oggi ricavato dai processi di steam cracking e dalla deidrogenazione di butano, C4H10, e di buteni, C4H8.



Chi fu Lebedev? Nato a Lublino nel 1874, studiò a Varsavia. Lavorò come chimico a San Pietroburgo, nella fabbrica di margarina. Nella stessa città ottenne diversi incarichi come docente. Visse gli anni della Rivoluzione e vide mutare San Pietroburgo in Leningrado, ove morì nel 1934.

La sua idea di ricavare il butadiene da fonti naturali è oggigiorno molto di moda: si sente parlare spesso di bioetanolo, convertibile in altri intermedi mediante opportune  tecnologie catalitiche.


Angelici, Weckuysen e Broijnincx, dell'università di Utrecht (Olanda) hanno recentissimamente approfondito gli aspetti riguardanti la conversione del bioetanolo in butadiene, cercando di attualizzare il vecchio lavoro di Lebedev.