Electrooxidación parcial de azafenantrenos

ESTHER L. SVARTMAN; ALEJANDRO A. MUÑOZ; MARÍA V. MIRÍFICO*

Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Universidad Nacional de San Luis. San Luis. Argentina

Congreso; XXVI Congreso Argentino de Química; 2006

Asociación Química Argentina

En la búsqueda de métodos químicos y tecnologías sustentables, los procesos electroquímicos presentan un interés marcado. Nuestros estudios sobre derivados heterocíclicos preparados a partir de compuestos a-dicarbonílicos, el hecho que la electroquímica de azafenantrenos haya sido objeto de pocos estudios, junto a nuestro deseo de contribuir a divulgar el gran potencial de los procesos electroquímicos orgánicos en favor de la protección ambiental nos animaron a investigar la posibilidad de sintetizar el derivado azafenantrénico a-dicarbonílico 1,10-fenantrolina-5,6-diona (FLQ) por electrooxidación de 1,10-fenantrolina (FL). La importancia de FLQ es conocida, y los métodos químicos tradicionales para su preparación emplean varias etapas y/o reactivos corrosivos. Recientemente hemos informado una vía electrosintética de FLQ. En ese trabajo previo hemos estudiado la oxidación de FL a FLQ sobre un ánodo de platino por voltamperometría cíclica (VC) y por electrólisis a potencial controlado (EPC) en acetonitrilo (MeCN) conteniendo variadas proporciones de agua, a 20oC. Las mejores condiciones experimentales para la electrólisis preparativa llevada a cabo en una celda de dos compartimientos separados por una placa de vidrio sinterizado recubierta con un gel de metilcelulosa-electrolito soporte son: potencial aplicado, Eapl = +2,4V (vs ECS) y NaClO4 como electrolito soporte (ES) en MeCN-0,8 vol% de agua como medio electrolítico. En estas condiciones, se obtienen buenos rendimientos de FLQ, ca 60% de la FL inicial se electrooxida a su 5,6-diona, y el consumo de corriente, ca 9 moles de electrones mol-1 de FL inicial, es cercano al valor teórico. Ahora, informamos los efectos causados sobre el rendimiento de FLQ y la eficiencia de corriente por cambios en las condiciones experimentales a) Material del separador de anolito y catolito, b) Temperatura de operación y c) Material del electrodo del trabajo. Los resultados obtenidos permitieron concluir que para llevar a cabo la electrooxidación parcial de FL a FLQ resulta conveniente desde el punto de vista del rendimiento de producto, eficiencia de corriente y simplicidad de manipulación: Una celda desarmable de dos compartimientos, separando anolito y catolito con un disco de microfibra de vidrio Whatman de 1,2m m en lugar de una placa de vidrio sinterizado recubierta con un gel de metilcelulosa-ES. Un ánodo de Pt en lugar del material más económico carbono vítreo: sobre carbono vítreo FLQ no es estable a los Eapl necesarios para electrooxidar FL. Trabajar a ca 20oC: la disminución de la temperatura a 0oC disminuye ligeramente la eficiencia de corriente y no modifica el rendimiento de FLQ. Un ánodo de carbono grafito no es de utilidad para preparar FLQ por electrooxidación de FL.