Evaluación de la relación molar Sustrato/Oxidante óptima para la oxidación de Estireno sobre Co-ZSM-5

CLARA SAUX, LILIANA B. PIERELLA, CANDELARIA LEAL MARCHENA

Mendoza, Argentina

Simposio; XVII SINAQO, Simposio Nacional de Química Orgánica; 2009

La oxidación selectiva de estireno, para la obtención de benzaldehído y otros productos secundarios (óxido de estireno y fenilacetaldehído) de elevada importancia en el área de la química fina es un gran desafío para los químicos. Por lo tanto, el desarrollo de catalizadores efectivos para este tipo de reacciones es una tarea importante, aunque difícil, en catálisis. Las zeolitas pentasilíceas modificadas con incorporación de Co se presentan como catalizadores heterogéneos aptos para este tipo de reacciones.             La oxidación catalítica de estireno (99,5% Fluka)  se llevó a cabo en  un reactor de vidrio pirex con una capacidad de 25 cm3, sumergido en un baño termostatizado, equipado con un condensador a reflujo, un termómetro y con agitación magnética vigorosa durante 7 h. Se empleó H2O2 diluído (30%p/p Cicarelli) como agente oxidante. Como condiciones generales se  trabajó con 0,2 g de Co-ZSM-5 (0,63 % p/p de Co), con acetonitrilo (99,5% Cicarelli) como disolvente y a 60°C. La zeolita se obtuvo por síntesis hidrotérmica en nuestro laboratorio y se modificó con Co por impregnación húmeda. En la Figura se presenta el efecto de la concentración de H2O2 en la oxidación de estireno. La misma muestra un aumento en la conversión de estireno con el tiempo de reacción para todas las  relaciones molares estireno/H2O2 (R) empleadas. Al disminuir R de 3 a 1,7, se observa un aumento de la conversión de sustrato de 18,5 mol % a 26,7 mol %, asociado al aumento de la concentración de agente oxidante en el medio de reacción. Una posterior reducción de la relación molar de 1,7 a 0,9, produce una disminución de la conversión de estireno. La razón para esta tendencia estaría asociada a la dilución de la mezcla de reacción por el aumento de la concentración de agua, producto de la descomposición del H2O2. La misma, bloquearía los sitios ácidos de Lewis  del catalizador por una fuerte adsorción disminuyendo la funcionalidad del catalizador.