Oxidación catalítica ecocompatible en fase líquida empleando H2O2 y xerogel TiO2-CeO2

MAGDALENA PALACIO; PAULA VILLABRILLE; GUSTAVO P. ROMANELLI; PATRICIA VAZQUEZ; CARMEN V. CÁCERES

mar del Plata

Congreso; V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental; 2008

Sociedad Iberoamericana de Física y Química Ambiental (SIFyQA)

Las reacciones de oxidación son relevantes en industrias de química fina como la farmacéutica y la agrícola, por ello este tipo de reacciones representa un área donde nuevos desarrollos están teniendo lugar frente a la tendencia a incorporar procesos más limpios usando oxidantes benignos con el medio ambiente. En este trabajo proponemos el uso de H2O2, seleccionado principalmente por la naturaleza de su subproducto (agua), junto a un xerogel mixto CeO2-TiO2 como sistema oxidante para obtener 2,6-dimetil-p-benzoquinona (2,6-DMBQ) a partir del 2,6-dimetilfenol (2,6-DMF). La 2,3,6-trimetil-p-benzoquinona es un intermediario clave en la producción industrial de tocoferol (vitamina E). La 2,6-DMBQ, por su parte, puede ser usada para preparar indofenol sustituyendo derivados de maltosa usados en la determinación de la actividad enzimática de la a-amilasa.   El catalizador CeO2-TiO2 fue preparado mediante la técnica sol-gel a pH ácido; su estructura y propiedades texturales fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, espectrocopía de reflectancia difusa, microscopía electrónica de barrido y adsorción-desorción de N2. La oxidación catalítica se llevó a cabo en un reactor discontinuo con agitación continua, en condiciones suaves y compatibles con el medio: etanol como solvente, temperatura ambiente (20°C) y presión atmosférica. El transcurso de la reacción fue monitoreado por cromatografía en capa delgada de silicagel. La mezcla de reacción fue centrifugada, separado el catalizador y se agregó 10 ml de agua destilada a la solución resultante. Luego se extrajo con diclorometano (2 X 5 ml) y el extracto orgánico fue secado sobre sulfato de sodio anhidro, evaporando el solvente mediante un evaporador rotatorio. El sistema H2O2-xerogel mixto (10% (p/p) de CeO2 calcinado a 200°C con SBET de 437 m2/g y estructura amorfa) permitió un 100% conversión de 2,6-DMF a 2,6-DMBQ luego de 6 horas de reacción de acuerdo al control por CCD. Se obtuvo un 96% de rendimiento del producto crudo, cristales tipo agujas de color amarillo. Se intenta con este trabajo contribuir a la búsqueda de catalizadores heterogéneos para poder llevar a cabo oxidaciones de compuestos orgánicos de manera sustentable con el medio (baja temperatura, oxidantes más limpios y solventes más inocuos).