MATERIALES HÍBRIDOS A BASE DE HETEROPOLIÁCIDOS

VALERIA PALERMO; PATRICIA VÁZQUEZ; GUSTAVO P. ROMANELLI

Editorial Académica Española

Año: 2013 p. 269

9783659070730

  I. RESUMEN Y OBJETIVOS Las consecuencias producidas sobre nuestro planeta debido al desarrollo tecnológico son innegables, y muchas veces irreversibles. Dentro de los factores que contribuyen de manera negativa contra el medioambiente se encuentran el uso indiscriminando de fuentes naturales no renovables y la generación de productos químicos que se arrojan al entorno, ya sean gases o residuos, que se depositan en suelos y finalizan en efluentes acuosos. Una manera de reducir los efectos causados por el hombre sobre el medioambiente es implementar el uso de tecnologías sustentables, que reducen la producción de sustancias no amigables con el medio, utiliza de manera eficiente la materia prima y evita el uso de sustancias y solventes peligrosos. La Química Verde, o sustentable, proporciona un marco para diseñar y desarrollar nuevos materiales, procesos y sistemas, que sean benignos con la humanidad y su entorno, considerando factores medioambientales, sociales y económicos. Una de las estrategias para convertir un proceso o reacción química de manera de reducir el impacto negativo que genera en el medioambiente, es el uso de catalizadores. Es por ello que en el marco antes mencionado, en este trabajo de tesis se busca desarrollar nuevos métodos y materiales catalíticos para su aplicación en reacciones de oxidación.   Otro punto de importancia es reducir el uso de sustancias contaminantes, para esto se intenta reemplazar solventes orgánicos de alto impacto ambiental, por otros más benignos, como lo es el etanol. Asimismo, en los sistemas estudiados se emplea peróxido de hidrógeno como agente oxidante, debido a que no produce desechos ni sustancias tóxicas o peligrosas, ya que el único subproducto generado es agua.   Por otro lado, en el desarrollo de procesos químicos aplicando tecnologías limpias, se busca reemplazar los procesos actuales que tienen lugar en fase homogénea por procesos heterogéneos. Los catalizadores inmovilizados han sido de gran interés debido a sus ventajas sobre la catálisis homogénea, como son la simpleza en la separación y aislamiento del producto y el reuso del catalizador. De acuerdo a esto, se explora la incorporacion de los heteropoliácidos estudiados en soportes para su uso en fase heterogénea.   En nuestro grupo de trabajo se han estudiado durante muchos años polioxometalatos de diferente naturaleza, heteropoliácidos de estructura Keggin entre ellos, y su aplicación como catalizadores en una gran variedad de reacciones, como oxidaciones de diversos compuestos como alcoholes y sulfuros. Uno de los caminos seguidos para aumentar la actividad catalítica de los polioxometalatos se encuentra el uso de las sales de estos polianiones, con cationes metálicos y orgánicos, el desarrollo de nuevas estructuras y el empleo de elementos metálicos diferentes al Mo y W, dentro de la estructura del heteropolianión.   En este trabajo se emplean heteropoliácidos, efectivos como catalizadores en las reacciones de oxidación de sulfuros, en condiciones que se encuentren en los principios enunciados para la Química Verde, empleando reactivos y solventes que cumplan con los mismos. Debe destacarse, que uno de los objetivos principales es llevar a cabo estas reacciones en condiciones heterogéneas. La reacción elegida es la oxidación selectiva de sulfuros, que produce sulfóxidos y/o sulfonas. Los productos generados son interesantes debido a que muchos de estos sulfoxidos y sulfonas presentan actividad biológica, como es el caso de la dapsona (4,4?-diamino-difenilsulfona), que es un poderoso antibiótico contra la malaria.   El trabajo realizado se presenta en tres secciones principales: Introducción, Parte Experimental, y Resultados y Discusión. En la sección Introducción, se presentan los antecedentes bibliográficos y se detallan las principales características de los materiales incluidos en este trabajo, como lo son los materiales catalíticos y los productos de las reacciones ensayadas. Esta sección cuenta de tres capítulos: ·         Capítulo 1: Química Verde ·         Capítulo 2: Catálisis y Catalizadores ·         Capítulo 3: Sulfóxidos y Sulfonas En la segunda sección se detalla el desarrollo experimental realizado, incluyendo los materiales y métodos de síntesis y caracterización. Esta parte se encuentra dividida en: ·         Capítulo 4: Catalizadores ·         Capítulo 5: Reacciones de oxidación. Luego, en la tercera sección se incluyen los resultados obtenidos y las discusiones pertinentes. Está organizada en dos capítulos: ·         Capítulo 6: Caracterización de los catalizadores ·         Capítulo 7: Evaluación de los catalizadores en reacciones  de oxidación. Por último, se enuncian las Conclusiones Finales de este trabajo de Tesis y se incluye un Apéndice donde se describen los fundamentos de las técnicas de caracterización empleadas para el análisis de los catalizadores.