Catálisis gas-solido. Interacción de sólidos con estructura scheelita con benzotriazoles en estado gaseoso para obtención de azepinonas de interes

LENER GERMAN; MORALES M R; MOYANO ELIZABETH LAURA; CARBONIO RAÚL ERNESTO

Cordoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Introducción. Los sólidos isoestructurales al mineral scheelite (CaWO4, SG= I 41/a) representan una buena alternativa como catalizadores ya que pueden obtenerse por métodos muy simples y económicos de síntesis y existe una amplia variedad de cationes A y B que pueden ocupar los sitios cristalográficos en la estructura final ABO4. En el presente trabajo se estudió el efecto del catión del sitio A en sólidos de tipo AMoO4 (A=Ca2+, Sr2+, Ba2+) sobre las propiedades catalíticas de la reacción del esquema 1. Una de las técnicas más apropiadas para realizar el estudio térmico de sustancias orgánicas es la pirólisis en fase gaseosa dinámica o flash vacuum pyrolysis (fvp). Esta técnica permite trabajar a escala preparativa a presiones de 10-3 mm Hg, caudal de gas inerte de 1mL/10s utilizando la temperatura del reactor (300-900ºC) como variable energética del sistema. En sistemas heterogéneos se agrega un catalizador soportado transversal a la trayectoria del gas reactivo diluido en el gas inerte. Objetivos. a) Estudiar el efecto catalítico de óxidos mixtos con estructura de tipo scheelita en la reacción de fvp mostrada en el esquema 1. b) Determinar la conversión y el grado de selectividad del proceso estudiado en función del método de síntesis y de la naturaleza de los cationes A en la estructura cristalina de ABO4. Resultados y Conclusiones. En trabajos anteriores se mostró la influencia del método sintético de SrMoO4 en la temperatura de conversión de la reacción del esquema 1 encontrándose un óptimo perfil cuando se lo sintetizó por el método disolución-precipitación, disminuyendo la temperatura de conversión de 500 a 400 ºC respecto del sistema homogéneo y aumentado la selectividad hacia la azepinona 2. Para comparar el efecto de los distintos cationes de la estructura cristalina en el proceso se mantuvo constante el método sintético del catalizador y la temperatura de reacción (400 ºC). En todos los casos se observó conversión total a dicha temperatura pero la selectividad del proceso se modifica en función de los cationes. Se observó que al disminuir el radio del catión de sitio A la selectividad aumenta considerablemente siendo máxima para el caso de CaMoO4 y SrMoO4 y nula para el caso de BaMoO4. Los resultados de TPR indican que, bajo atmosfera reductora, no se encuentra señal de especies reducibles hasta 650ºC. El área superficial específica BET aumenta al disminuir el radio del catión A y la basicidad de lewis del sitio aumenta con el aumento del radio del catión. La dependencia de la selectividad en este proceso probablemente esté gobernada por interacciones acido-base de Lewis y por factores difusivos en la superficie, así Ba2+ al ser considerablemente voluminoso y básico favorece otro tipo de ruta pirolítica, obteniéndose productos de fragmentación del sustrato 1.