CINDECA   05422
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN CIENCIAS APLICADAS "DR. JORGE J. RONCO"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis y caracterización de heteropolitungstatos lacunares soportados sobre carbón. Aplicación en sulfoxidaciones ecocompatibles
Autor/es:
ROMANELLI, G.; MIRTA NOEMÍ BLANCO; L. R. PIZZIO
Lugar:
Salta
Reunión:
Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009
Institución organizadora:
Universidad Nacional de Salta, Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas
Resumen:
La gran demanda de procesos ambientalmente compatibles impulsa al empleo de materiales menos contaminantes y los heteropoliácidos (HPA) han atraído considerable atención por su baja toxicidad y su considerable acidez. Los HPA se han utilizado en una gran variedad de reacciones de catálisis ácida y de oxidación. El uso de HPA en conjunción con peróxido de hidrógeno acuoso se presenta como atractivo reactivo para la oxidación de sustratos orgánicos debido a la eficiencia en su contenido de oxígeno y su bajo costo. Además, el único subproducto de la oxidación es agua. La conversión selectiva de sulfuros en sulfóxidos es una transformación de gran importancia en la industria y en investigación básica. En especial, es de interés la transformación de 2-metiltiobenzotiazol en el correspondiente sulfóxido, ya que el primero es un contaminante importante de la industria de los neumáticos, y el sulfóxido es un sustrato de mayor biodegradabilidad. En este trabajo se presenta la síntesis de catalizadores PW11MC que están  basados en heteropolitungstatos lacunares con estructura tipo Keggin modificados con iones de metales de transición [PW11O39M(H2O)]5-, donde M = Ni2+, Co2+, Cu2+, o Zn2+,  soportados sobre carbón activado. La caracterización de sus propiedades se llevó a cabo empleando diferentes técnicas fisicoquímicas (FT-IR, XRD, DTA-TGA y TPR). Mediante FT-IR y DTA-TGA, se ha establecido la presencia de las especies[PW11O39M(H2O)]5-  interaccionando con los grupos funcionales del soporte y que el posterior tratamiento térmico produce la eliminación de las moléculas de agua coordinativamente ligadas, sin que se produzca degradación de las fases lacunares modificadas. De acuerdo a los diagramas de XRD, las especies mencionadas se encuentran altamente dispersas en forma no cristalina. La descomposición a isopropanol, en propeno o acetona, ha sido utilizada para evaluar la actividad específica de catalizadores en reacciones ácidas o redox. Se evaluó la actividad catalítica de los catalizadores PW11MC, en la reacción de oxidación de 2-metiltiobenzotiazol, al sulfóxido y/o sulfona correspondiente, a diferentes temperaturas, empleando acetonitrilo como solvente de reacción y solución acuosa de H2O2  35% p/v como oxidante ecocompatible. Se estudió la influencia del tipo y cantidad de catalizador, cantidad de oxidante, temperatura y tiempo de reacción, y reutilización del catalizador. Se observó que el catalizador más activo fue el PW11NiC, que permitió obtener una conversión de 2-metiltiobenzotiazol de 100% en un período de tiempo de 300 minutos a 40°C. En dichas condiciones, se obtuvo una selectividad en sulfóxido de 69% y de sulfona 30%. Es interesante señalar que la interacción lograda entre los heteropolitungstatos y el carbón permite emplearlos como catalizadores en fase líquida, sin que se observe una pérdida apreciable de la fase activa, facilitando la separación y la posterior reutilización de los mismos.
rds']