Nanocatálisis con NPs Pd y Au(Pd) Preparadas con Métodos Electroquímicos para Reacciones de Acoplamiento C-C y Reducciones

FEDERICO FIORAVANTI; PAULA M. UBERMAN; IRINA DELLA CAGNOLETTA; SANDRA E. MARTÍN; GABRIELA I. LACCONI

Córdoba

Simposio; XXIII Simposio Nacional de Química Orgánica (XXIII SINAQO); 2021

SOCIEDAD ARGENTINA DE INVESTIGACIÓN EN QUÍMICA ORGÁNICA

NANOCATÁLISIS CON NPs Pd Y Au(Pd) PREPARADAS CON METODOS ELECTROQUÍMICOS PARA REACCIONES DE ACOPLAMIENTO C-C Y REDUCCIONES Federico Fioravanti,a Paula M. Uberman,b Irina Della Cagnoletta,b Sandra E. Martínb y Gabriela I. Lacconi.aINFIQC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Ciudad Universitaria, XUA5000 Córdoba, Argentina. a. Dpto. de Fisicoquímica. b. Dpto. de Química Orgánica. paula.uberman@unc.edu.arNanopartículas de Pd y Au(Pd), nanocatálisis bimetálica, formación enlaces C-CLa obtención de nanopartículas (NPs) metálicas con diversas morfologías, tamaños y composiciones es un tema de gran importancia debido a las aplicaciones que estas tienen en áreas como nanomedicina, catálisis, etc.a Dentro de los métodos empleados para la preparación de NPs, los electroquímicos se destacan por su sencillez y reproducibilidad. El empleo de NPs de Pd (PdNPs) como catalizadores se ha establecido como una alternativa eficiente y amigable con el medio ambiente en síntesis orgánica.b Asimismo, la preparación de sistemas bimetálicos Au(Pd) permitió obtener nanocatalizadores con destacadas reactividades.En este contexto, se prepararon suspensiones coloidales de PdNPs mediante una estrategia de síntesis con una etapa electroquímica, empleando Pt como electrodo de trabajo a temperatura ambiente. La formación de las PdNPs se llevó a cabo aplicando un pulso de densidad de corriente constante (-100 mA.cm-2) durante 10 min, en una solución conteniendo H2PdCl4 (0,5 mM), KNO3 (0,1 M) y polivinilpirrolidona (PVP, 16 g.L-1). Para obtener las Au(Pd)NPs, en una segunda etapa se añadieron diferentes cantidades de HAuCl4 (50,78 mM), con intensa agitación durante 2 h. Todas las NPs se caracterizaron mediante espectroscopia UV-visible, microscopía electrónica (SEM-EDS y TEM) y XPS. La actividad catalítica de las PdNPs y Au(Pd)NPs se evaluó en reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura en medio acuoso, empleando 4-bromoacetofenona y ácido fenilborónico. Las PdNPs mostraron ser catalizadores eficientes, aún con muy baja carga de metal (0,005 mol%) (Figura 1). Se observó un importante efecto de sinergia por la presencia de Au sobre la actividad catalítica, ya que las Au(Pd)NPs demostraron ser más activas que las PdNPs (86% y 23% respectivamente), bajo condiciones suaves de reacción (0,01 mol %, 1 h, 40 °C). Ampliando las aplicaciones de estos nanocatalizadores, se estudió la actividad catalítica en reducciones de nitrocompuestos y aminaciones de Buchwald-Hartwig.Figura 1. Actividad catalítica de NPs Pd y Pd-Au en reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura.Referencias:a- Jingwei S., Yuexiang L., Liuying H., Jiawei P., Fengyi Y., Yueying L. Trends in Anal. Chem., 2020, 122, 115754.b- Aksoy M., Kilic H., Nisanci B., Metin Ô. Inorg. Chem. Front., 2021,8, 499.