Síntesis Electroquímica, Caracterización y Aplicaciones en Nanocatálisis Orgánica de Nanopartículas de Pd

PAULA M. UBERMAN; LUIS A. PÉREZ; M. LAURA PARA; GABRIELA I. LACCONI; SANDRA E. MARTÍN

Carlos Paz

Congreso; Nanocórdoba 2012; 2012

SÍNTESIS ELECTROQUÍMICA, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES EN NANOCATÁLISIS ORGÁNICA DE NANOPARTÍCULAS DE PALADIOPaula M. Uberman, Luis A. Pérez,  M. Laura Para, Gabriela I. Lacconi, Sandra E. MartínINFIQC, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba. Medina Allende y Haya de la Torre, X5000HUA, Córdoba, Argentina.En la presente comunicación se describe la obtención de nanopartículas (NPs) de Pd por métodos electroquímicos, en suspensiones coloidales estabilizadas con el polímero polivinil-pirrolidona (PVP), la caracterización de las mismas mediante espectroscopia IR y microscopía TEM, y la posterior evaluación de su actividad catalítica en reacciones de acoplamiento cruzado para la síntesis de diversos compuestos orgánicos. La síntesis de NPs de Pd se realizó mediante la aplicación de pulsos de densidad de corriente constante durante un período de tiempo, empleando un electrodo de carbono vítreo en una solución de KNO3 conteniendo PdCl42- en presencia de PVP. La electroreducción de iones Pd(II) ocurre inicialmente en la interfaz electrodo/electrolito facilitada por la constante agitación de la solución electrolítica. Los adátomos y clusteres de Pd formados son estabilizados en solución con las moléculas de PVP. El control del tamaño de las NPs y su monodispersión es determinado por la densidad de corriente aplicada y la composición del electrolito. Imágenes TEM de las NPs muestran partículas esféricas de tamaño regulable, con alta monodispersidad y notable  estabilidad en el tiempo.Las NPs de Pd obtenidas fueron empleadas sin previa purificación, en diversas reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por Pd en medio acuoso. Particularmente, se evaluó la formación de enlaces C-C a partir de halogenuros de arilo por reacciones con: a) ácidos borónicos (reacción de Suzuki), b) alquenos (reacción de Heck) y c) alquinos terminales (reacción de Sonogashira). Las NPs de Pd sintetizadas demostraron poseer una alta eficiencia catalítica, dando altos rendimientos de reacción en tiempos cortos de reacción, y gran versatilidad en las diferentes reacciones. Además se comprobó que el sistema puede ser reciclable por 5 ciclos sin pérdida notable de la actividad catalítica [1]. Finalmente, cabe destacar que el empleo de medios acuosos, catalizadores libres de ligandos, pequeñas cantidades de Pd, tolerantes a atmósfera de aire y reciclables, hacen de estas NPs de Pd una excelente alternativa para el desarrollo sustentable de sistemas catalíticos.Referencias1- P.M. Uberman, L.A. Pérez, G.I. Lacconi, S.E. Martín, J. Mol. Catal. A: Chemical, (2012) en prensa.