Capacidad Acilante del Heteropoli-Ácido Fosfo-Túngstico de Wells-Dawson: Especies Intermediarias Reactivas

GRACIELA M. VALLE; SILVANA R. MATKOVIC; SEBASTIÁN E. COLLINS; ADRIAN L. BONIVARDI; LUIS A. GAMBARO; LAURA E. BRIAND

Ciudad de La Plata. Buenos Aires.

Congreso; XV Congreso Argentino de Catálisis. 4to Congreso de Catálisis del Mercosur; 2007

Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas. Dr J.J. Ronco (CINDECA).

En esta investigación se examinó la quimisorción, especies intermediarias y reacción superficial de isobutilbenceno y 4-isobutilacetofenona sobre el ácido fosfo-túngstico de Wells-Dawson H6P2W18O62.xH2O. Se investigó la evolución de las especies intermediarias adsorbidas a varias temperaturas a través del análisis por espectroscopia infrarroja de sistemas heterogéneos compuestos por una fase líquida en contacto con el catalizador sólido. La 4-isobutilacetofenona se adsorbe sobre los sitios ácidos Brønsted del heteropoli-ácido y reacciona dando productos de condensación similares a la reacción de acetofenona sobre otros materiales ácidos tales como, mordenita, ácido nióbico y zirconio sulfatado. El producto de la condensación de 4-isobutilacetofenona presenta señales infrarrojas bien definidas en 1654 cm-1 y 1597 cm-1 que pertenecen a la vibración de estiramiento del carbonilo y el doble enlace de la dipnona C6H5COHC=C(CH3)C6H5. La señal en 1221 cm-1 y el hombro ubicado en 1277 cm-1 pertenecen a la vibración de especies C6H5 pertenecientes al grupo C6H5COHC=, evidenciando la formación de un compuesto tipo chalcona. Adicionalmente, se propone un mecanismo de reacción de la condensación aldólica de la 4-isobutilacetofenona a través de una especie enólica intermediaria.La interacción de sustancias acilantes tales como, el anhídrido acético y el cloruro de acilo, con el ácido fosfo-túngstico de estructura Wells-Dawson H6P2W18O62.xH2O genera especies acilo CH3CO, acetato CH3COO y ácido acético adsorbidas. Estas especies se generan tanto en fase heterogénea sólido-líquido (catalizador sólido-reactivos líquidos) como sólido-gaseoso (catalizador sólido-reactivos gaseosos). En ambos casos se comprobó que las especies acilo presentan una vibración infrarroja característica en aproximadamente 1635 cm-1 cuando se encuentran adsorbidas sobre los sitios WOH del heteropoli-ácido o del óxido de tungsteno soportado en monocapa. Así mismo se comprobó que las especies acilo, que son las intermediarias-reactivas en la acilación Friedel-Crafts, reaccionan-desorben a 413 K. Sin embargo, las especies acetato y el ácido acético no son reactivas ya que permanecen fuertemente adsorbidas aun a 473 K lo cual, explicaría la desactivación que sufren los HPA en las reacciones de acilación Friedel-Crafts