Líquidos Iónicos Funcionalizados. Análisis de su Comportamiento en Sistemas Reactivos.

MA. BELEN MARTINI ; CLAUDIA G. ADAM

Buenos Aires

Taller; IV TACA (IV Taller Argentino de Ciencias Ambientales); 2016

Los líquidos iónicos (LIs) tienen propiedades únicas como solventes en diversas transformaciones químicas, permitiendo reemplazar a los tradicionales y, por lo tanto, llevar a cabo procesos ?mas amigables con el medio ambiente?. En los últimos años, los químicos han centrado su atención en diseñar LIs enfocando no solo su rol como solventes sino como nuevos ´materiales iónicos´. En este sentido, últimamente los LIs denominados ?task-specific? ionic liquids han tomado gran notoriedad, encontrándolos en aplicaciones variadas. Estos líquidos son diseñados teniendo en mente la tarea específica que se desea realicen sobre un sistema reactivo y/o extractivo (1).Nuestro objetivo general es funcionalizar la estructura base imidazolica con el resto sulfónico. De este modo se pretende analizar la mejora que este grupo funcional ofrece sobre el sistema imidazolico. En esta dirección, se potenció las características ácidas del butil-imidazolio sintetizando el LI 1-(4-ácido sulfonilo) butil-imidazolio como catión y contraión bisulfato ([BSim] [HSO4]).Además se está optimizando la síntesis del correspondiente LI sin funcionalizar para realizar las comparaciones pertinentes.Para analizar solo su acción catalítica se descartó la posibilidad de un efecto del solvente molecular sobre el valor de pKa(2).Se determinó el valor de pKa de este LI en metanol (MeOH), acetonitrilo (AcN) y dimetilsulfoxido (DMSO); elegidos particularmente por la diferente capacidad de enlace hidrógeno que éstos poseen. Se analizó su acción catalítica sobre una reacción de transesterificación de p-nitrofenilacetato (pNFAc) con MeOH. La Figura 1 muestra el monitoreo de la reacción por espectroscopia UV-Vis. Se observa la disminución del primer pico correspondiente al reactivo y la simultánea aparición de un segundo pico correspondiente a uno de los productos. La reacción se llevó a cabo también a macroescala a una temperatura de 50°C, donde se tomaron muestras cada hora cuantificando el éster final por cromatografía de gases. Finalmente, fue demostrada la capacidad catalizadora para la que fue diseñado este ?nuevo material iónico? manifestando dichas propiedades sobre el proceso de transesterificación, adecuadamente seleccionado. Comparando con la reacción llevada a cabo con ácidos inorgánicos, se observó una mejor relación LI/sustrato (1/1000) y rendimientos similares a una menor temperatura de reacción.Referencias: 1) Thomas, P.A.; Marvey, B.B. Molecules 2016, 21(2), 184. 2) Adam, C.; Bravo, M.V.; Mancini, P.M.E. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 148-150.