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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Sercheli, Ricardo da Silva
Título: Alquilguanidinas Imobilizadas em Matrizes Inorgânicas: Novos Catalisadores Básicos para Síntese Orgânica
Ano: 1999
Orientador: Prof. Dr. Ulf Schuchardt
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: Zeólita Y., MCM-41, Encapsulamento
Resumo: Foram estudadas as preparações de novos catalisadores básicos pela imobilização de alquilguanidinas em zeólita Y hidrofóbica, sílica hexagonal mesoporosa MCM-41 e matrizes de SiO2 preparadas pelo processo sol-gel. O encapsulamento de alquilguanidinas em zeólita Y hidrofóbica foi feito pela difusão de dicicloexilcarbodiimida (DCC) para dentro do sistema microporoso do material e sua reação com uma amina primária para a formação da alquilguanidina. O ancoramento de alquilguanidinas em MCM-41 foi feito pela organofuncionalização da superficie da MCM-41 com 3- glicidoxipropiltrimetoxisilano, seguido do ataque nucleofilico das alquilguanidinas já preparadas no anel oxirano deste organossilano. O enjaulamento de uma alquilguanidina em matrizes de SiO2 preparadas pelo processo sol-gel foi feito pela dispersão da alquilguanidina no sol de preparação das matrizes. Os catalisadores preparados pelo encapsulamento de alquilguanidinas em zeólita Y hidrofóbica mostraram uma atividade muito baixa na reação de benzaldeído com acetona, bem como na transesterificação de óleo de soja, em comparação aos resultados obtidos nas reações catalisadas por alquilguanidinas livres. No entanto, não ocorre lixiviação das bases do suporte. Os catalisadores preparados por ancoramento em MCM-41 mostraram atividades similares àquelas obtidas em fase homogênea quando a reação de benzaldeído com acetona utiliza metanol como solvente, além de uma boa atividade na transesterificação de óleo de soja com metanol. Estes catalisadores mostraram lixiviação das bases durante os testes catalíticos, porém a base lixiviada não é a única responsável pela catálise. A atividade da alquilguanidina enjaulada em matrizes de SiO2 é muito baixa nas reações estudadas, comparável às obtidas com alquilguanidinas encapsuladas em zeólita Y hidrofóbica. Além disso, ocorre lixiviação das bases durante as reações de transesterificação, provavelmente devido à desfragmentação do suporte inorgânico amorfo nas condições reacionais. Apesar das alquilguanidinas imobilizadas nos diferentes suportes não se mostrarem tão eficientes como desejado, todas mostraram uma maior seletividade para o produto de adição na reação de benzaldeído com acetona, ao contrário do que foi observado nas reações catalisadas por alquilguanidinas livres.
Abstract: The preparation of novel base catalysts by the immobilisation of alkylguanidines in hydrophobic zeolite Y, hexagonal mesoporous silica MCM-41 and SiO2 sol-gel matrixes was studied. The encapsulated alkylguanidines were prepared by the reaction of primary amines with dicyclohexylcarbodiimide previously diffused into the zeolite. The anchoring of alkylguanidines was carried out by organofuctionalisation ofthe MCM-41 surface with and 3-glycidoxypropyltrimetoxysilane and subsequent nucleophilic attack of the alkylguanidines at the oxirane ring on the organosilane. The entrapment of an alkylguanidine in SiO2 sol-gel matrixes was effected by the addition of the alkylguanidine to the sol mixtures. The catalysts prepared by encapsulation of alkylguanidines in hydrophobic zeolite Y show low activities in reactions of benzaldehyde with acetone and transesterification of soybean oil with methanol, compared to those obtained in the homogeneously catalysed reactions. However, no leaching of the alkylguanidines was observed. The catalysts prepared by anchoring of alkylguanidines at the surface of MCM-41 show similar catalytic activities to those observed in the reaction of benzaldehyde with acetone when methanol is used as a solvent, besides reasonable activities for the transesterification of soybean oil with methanol. These catalysts show leaching of the bases from the supports during the reactions. However, the activities are not only due to the leached guanidine. The activity of the entrapped alkylguanidine in SiO2 matrixes is also low and comparable to that of encapsulated alkylguanidines. Furthermore, the base leaches out from the support during the transesterification reaction, probably due to dissolution of the amorphous structure of the support. Despite the alkylguanidines immobilised on the different supports do not show the expected efficiency, all show a higher selectivity for the addition product in the reaction of benzaldehyde with acetone, as opposed to the homogeneously catalysed reaction, which forms the condensation product preferentially.
Arquivo (Texto Completo): vtls000188406.pdf ( tamanho:3,85MB )

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