Empleo de TGA para la elección de condiciones de reacción en síntesis orgánica

MARÍA FERNADA ROZAS; MAURO J. BANERA; JULYLETH JIMÉNEZ; MARÍA V. MIRÍFICO; EDGARDO FERTITTA

Florencia, Caqueta

Seminario; VII Seminario Internacional de Química Aplicada para la Amazonia; 2019

Universidad Nacional de la Amazonia

Eninvestigaciones previas el grupo de trabajo encontró que derivados3,4-disustituidos de 1,2,5-tiadiazol 1,1-dióxido (T)son de interés en el campo de los semiconductores orgánicos tipo-n.Con el fin de modificar la estructura de un compuesto conocido paramejorar las propiedades de interés para el campo en cuestión, serealizó la nitración de fenantro[9,10-c]-1,2,5-tiadiazol1,1-dióxido (TR)siguiendo dos procedimientos (A y B). A) Vía convencional (H2SO4+ HNO3+Ac2O,a 60 C),y B) en ausencia de solvente y empleando un agente nitrante (AN:nitrato de potasio (NP) y nitrato de torio (IV) (NT)) y uncatalizador ácido fuerte (H4PMo11VO40.nH2Osoportado sobre nanosílice, HPAsop)sólidos, a 150 C.Por el procedimiento A, se obtienen tres compuestos nitrados,5-nitrofenantro (TRN1),7-nitrofenantro (TRN2),y 5,10-dinitrofenantro[9,10-c][1,2,5]tiadiazol 1,1-dióxido (TRN3),siendo el rendimiento molar global 89 %, valor mayor que los valoresgeneralmente informados en la literatura (ca.60%)para nitraciones convencionales de aromáticos. El procedimiento Bresulta más selectivo. Se investiga el efecto del AN, delpretratamiento térmico del catalizador sólido y de la relaciónmolar R = HPAsop/TR.Para AN = NT, R = 0,06 y el catalizador pretratado térmicamente a300 C(24 h), se forma TRN3con rendimiento molar del 86%, trazas de TRN1y otros no identificados. Despertó la atención el hecho de tenerque agregar el NT en gran exceso y en porciones frescas cada 2 h paraque la reacción de síntesis en ausencia de solvente sea completa.En un intento de explicar lo observado y también porque la reacciónno ocurre cuando se usa NP y si con NT, surgió el estudio por TGAdel comportamiento térmico de ambos AsNs. Los resultados obtenidosmuestran que el NP no se descompone a la temperatura de reacción,mientras que si lo hace el NT. Se estudió la estabilidad térmica deotros posibles AsNs, e.g.nitrato de lantano (III) (NL) y nitrato de cobre (II) (NC). El NL sedescompone a temperaturas mayores que 400°C, mientras que el NC estérmicamente lábil a 112°C. Se midió que TRse descompone entre 200-300 °C. Se estudió por TGA elcomportamiento de: HPAsop,(AN+ HPAsop)y (AN + HPAsop+ TR).Los experimentos TGA se realizaron bajo atmósfera de N2seco y de O2seco. Se concluye que para que ocurra la reacción, es necesario queel AN se descomponga lentamente a ca.la temperatura de reacción. El empleo de TGA permite establecer latemperatura óptima de reacción, el intervalo de tiempo en que hayque incorporar nuevas porciones de AN para que la reacción secomplete y el tiempo del pretratamiento térmico del HPAsop.p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2 }a:link { color: #0000ff }