Desarrollo de Nanocatalizadores de Pd en Flujo Continuo: Efecto de Agentes Estabilizantes y Actividad Catalítica

IRINA DELLA-CAGNOLETTA; SANDRA MARTÍN; GABRIELA OKSDATH MANSILLA; PAULA M. UBERMAN

Congreso; XXIII CAFQI; 2023

Las nanopartículas (NP) de Pd son ampliamente utilizadas en síntesis orgánica como nanocatalizadores por sus excelentes propiedades catalíticas en hidrogenaciones, oxidaciones, reacciones de activación de enlace C-H y formación de enlace C-C, entre otras1. Los métodos tradicionales de síntesis de NPs de Pd suelen involucrar procesos o reactivos poco amigables con el ambiente, lo cual incentiva el desarrollo de metodologías eficientes y sustentables. Los métodos fotoquímicos combinados con sistemas en flujo continuo son una alternativa interesante para obtener estos nanocatalizadores con un menor impacto ambiental2.En este trabajo se sintetizaron NPs de Pd coloidales, con diámetros menores a 10 nm, por fotoreducción con citrato de sodio y oxalato de sodio, inducida por luz visible en batch y en un sistema en flujo continuo (Fig. 1). Se evaluó el uso de agentes estabilizantes de distinto tipo (polivinilpirrolidona, polivinilalcohol, carboximetilcelulosa y quitosan) sobre la morfología de las partículas. El sistema en flujo continuo permitió el desarrollo de un protocolo eficiente, reproducible y fácilmente escalable para la síntesis de NPs de Pd. Posteriormente, se realizó la incorporación directa de las NPs de Pd sobre esferas de sílica funcionalizada de 230 nm de diámetro como soporte, para facilitar la recuperación del catalizador.Se evaluó la actividad catalítica y recuperación de los catalizadores coloidales y soportados en reacciones de acoplamiento cruzado de Suzuki-Miyaura (Fig. 1), obteniendo excelentes rendimientos para la formación de enlaces C-C bajo condiciones suaves de reacción. Los catalizadores soportados sobre esferas de sílica funcionalizada pueden reutilizarse hasta 4 ciclos sin que decaiga su actividad catalítica.