Diseño de líquidos iónicos con potenciales características ácidas. Aplicación a reacciones de transesterificación

RAMÍREZ, MARÍA DE LOS ÁNGELES, ADAM, CLAUDIA

Santa Fe

Encuentro; XIX Encuentro de jóvenes investigadores de la UNL 14-15 de Octubre 2015, Santa Fe,; 2015

La utilización de los convencionales solventes moleculares tiene un conocido impacto nocivo sobre el medio ambiente, y es aquí donde se hace presente la importancia de los Líquidos iónicos (LIs) como alternativa a los primeros mencionados. Además de ser considerados ?solventes verdes?, poseen muchas de las propiedades de los solventes moleculares. Tienen baja presión de vapor, gran estabilidad térmica, amplio rango de temperatura en estado líquido, alta capacidad de reciclado y elevada solubilidad de diversos solutos. Las propiedades de estos LIs pueden ser modificadas cambiando la naturaleza del catión y el anión que lo componen, de este modo es posible diseñar desde LIs proticos, aproticos, con características anfifilicas, etc. Esta posibilidad de diseño que ellos presentan permite analizarlos como una nueva clase de materiales: ?materiales iónicos?.El objetivo de este trabajo es diseñar LIs con características ácidas potenciadas por la presencia de un grupo funcional. De este modo se pretende que este material desarrolle la ?tarea específica? de catalizador acido sobre un sistema reactivo.El diseño de estos materiales demanda el conocimiento acabado de sus propiedades fisicoquímicas. El entendimiento del tipo de interacción que presentan frente a un quimiosensor y/o sobre el equilibrio químico permite analizar su comportamiento sobre un sistema reactivo. Este equilibrio constituye un proceso altamente dependiente de la influencia del solvente a nivel molecular, la fuerza de un ácido o una base debe evaluarse en cada medio involucrado. La naturaleza del solvente y el grado de interacción soluto-solvente son cruciales en la determinación de esta fuerza. Nuestro grupo ha diseñado LIs próticos de base amónica, y hemos podido observar que su acidez puede ser modulada con el agregado de un solvente molecular adecuado.1 A partir de las interacciones específicas y no especificas planteadas entre el LI y el solvente molecular es posible diseñar LIs ácidos o básicos. Este hallazgo tiene enormes consecuencias sobre un sistema reactivo en particular. Ya que es posible plantear equilibrios acido-base competitivos con la consecuente generación de nuevos nucleófilos ?in situ?. De este modo la reacción se desvía de su comportamiento clásico, lo que conduce a proponer una alternativa sintética simple en reemplazo a métodos tradicionales.Para el logro de este objetivo se sintetizo el LI del tipo 1-(4-ácido sulfonilo)butil-imidazolio como catión. El cual posee dos hidrógenos potencialmente ácidos. El contraion seleccionado fue el bisulfato, [HSO4-]. Se analizó el efecto del cambio de solvente molecular sobre los valores de las constantes de disociacion: metanol, acetonitrilo y dimetilsulfoxido fueron los seleccionados de acuerdo a sus caracteristicas donoras de enlace hidrogeno (HBD). Los valores de pKa se determinaron utilizando el método del indicador por espectroscopia UV-Vis siguiendo una metodología ya desarrollada por el grupo de trabajo. El quimiosensor 2,6-dicloro-4-(2,4,6-trifenil-N-piridinio)-fenolato (IA) fue el que mejor respuesta ofreció a los cambios de acidez. En cuanto al sistema reactivo, se seleccionó uno que permita poner de manifiesto la ?tarea específica? para lo cual fue diseñado este nuevo material iónico.La reacción de transesterificación es de gran importancia actual tanto en síntesis orgánica como a nivel industrial. Son reacciones de equilibrio y requieren catálisis, por ejemplo: acida. El equilibrio puede desplazarse utilizando un gran exceso de alcohol o bien eliminando uno de los productos de la mezcla reaccionante. Debido a lo anteriormente expuesto esta reacción fue seleccionada como modelo.