Desarrollo de nanocatalizadores de Pd en Flujo Continuo: efecto de agentes estabilizantes y actividad catalítica

IRINA DELLA CAGNOLETTA; SANDRA E. MARTÍN; GABRIELA OKSDATH-MANSILLA; PAULA M. UBERMAN

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica- XXIII CAFQI; 2023

DESARROLLO DE NANOCATALIZADORES DE Pd EN FLUJO CONTINUO: EFECTO DE AGENTES ESTABILIZANTES Y ACTIVIDAD CATALÍTICA Della Cagnoletta Irina, Martín Sandra E., Oksdath-Mansilla Gabriela, Uberman Paula M. INFIQC-CONICET, Dpto. de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Ciudad Universitaria, XUA5000 Córdoba, Argentina. paula.uberman@unc.edu.ar, gabriela.oksdath@unc.edu.ar Introducción: las nanopartículas (NP) de Pd son ampliamente utilizadas en síntesis orgánica como nanocatalizadores por sus excelentes propiedades catalíticas en hidrogenaciones, oxidaciones, reacciones de activación de enlace C-H y reacciones de formación de enlace C-C, entre otras1. Los métodos tradicionales de síntesis de NPs de Pd suelen involucrar procesos o reactivos poco amigables con el ambiente, por lo que actualmente se promueve el desarrollo de metodologías eficientes y sustentables. Los métodos fotoquímicos combinados con sistemas en flujo continuo son una alternativa interesante para obtener estos nanocatalizadores con un menor impacto ambiental2. Resultados: se sintetizaron NPs de Pd coloidales, con diámetros menores a 10 nm, por fotoreducción de Pd2+ con citrato de sodio y oxalato de sodio, inducida por luz visible en batch y en un sistema en flujo continuo (Fig. 1). Se evaluó el uso de agentes estabilizantes de distinto tipo (polivinilpirrolidona, polivinilalcohol, carboximetilcelulosa y quitosan) sobre la morfología y actividad catalítica de las NPs. Posteriormente, se realizó la incorporación directa de las NPs de Pd sobre esferas de sílica funcionalizada de 230 nm de diámetro como soporte, para facilitar la recuperación del catalizador. Se evaluó la actividad catalítica y recuperación de los catalizadores coloidales y soportados en reacciones de acoplamiento cruzado de Suzuki-Miyaura (Fig. 1), obteniendo excelentes rendimientos para la formación de enlaces C-C bajo condiciones suaves de reacción. Los catalizadores soportados sobre esferas de sílica funcionalizada pueden reutilizarse hasta 4 ciclos sin que decaiga su actividad catalítica.Conclusiones: se obtuvieron NPs de Pd coloidales y soportadas con elevada actividad catalítica en reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura y reciclables. El sistema en flujo continuo permitió el desarrollo de un protocolo eficiente, reproducible y fácilmente escalable para la síntesis de NPs de Pd. Figura 1. Métodos de síntesis e imágenes TEM de NPs de Pd, reacción de acoplamiento de SuzukiMiyaura. Referencias 1) Nasrollahzadeh, M., Sajjadi, M., Shokouhimehr, M., Varma, R. S. Coord. Chem. Rev., 2019, 397, 54–75. 2) Díaz-Vázquez, E. D.; Soria-Castro, S. M.; Della-Cagnoletta, I.; Martín, S. E; Oksdath-Mansilla, G.; Uberman, P. M. React. Chem. Eng., 2022, 7, 957.