Nanomateriales mesoporosos modificados con vanadio empleados como catalizadores en la oxidación de Alcohol Bencílico

ANALÍA CÁNEPA; VIRGINIA VASCHETTI; EMA SABRE; GRISELDA EIMER; SANDRA CASUSCELLI

Carlos Paz - Córdoba

Congreso; IV-NanoCórdoba 2017; 2017

Enlos últimos años, los catalizadores heterogéneos han contribuido al desarrollode numerosos procesos de química fina, entre ellos la oxidación selectiva dealcoholes, tanto en la mejora de los procesos de producción como en laeliminación de productos indeseables. En particular, los materialesnanoestructurados MCM-41 modificados con metales de transición (fase activa), revistengran importancia por la posibilidad de adaptar sus propiedades catalíticas,como tipo y fuerza de sitios, estructura y tamaño de poros y presentar un usopotencial en la producción de químicos finos a gran escala. Específicamente, laoxidación del alcohol bencílico (BzOH) a benzaldehído (BzH) es unatransformación orgánica que presenta gran interés, ya que el BzH es empleadocomo intermediario en la industria de perfumes, colorantes, fármacos yagroquímicos [1]. En este marco se estudió la oxidación de BzOH con V-MCM-41empleando peróxido de hidrógeno (H2O2) como oxidanteverde y acetonitrilo como solvente. El catalizador fue sintetizado como sereportó anteriormente [2] y caracterizado por DRX, UV-Vis-RD, ICP-OES yadsorción de N2. La reacciones de oxidación se llevaron a cabo bajo enun reactor batch termostatizado equipado con un agitador magnético y uncondensador a reflujo. Se analizó la influencia de la variación de la concentraciónde oxidante (entre 2 y 10 mmoles), en los valores de turn over number (TON) y la selectividad a los productos dereacción, manteniendo constante el resto de las variables operativas (T°: 70°C,relación molar solvente/sustrato: 10/1, tiempo de reacción: 7h). Cabe aclararque el TON se calculó como la relación entre los moles convertidos de BzOHrespecto a los moles metálicos del catalizador, determinados por ICP. Si bien,los mejores valores de TON se alcanzaron empleando la mayor concentración de H2O2,la selectividad a BzH para esa concentración de oxidante fue la menor, debido ala formación de subproductos: ácido benzoico y benzoato de bencilo. En labúsqueda de optimizar los resultados, se hicieron agregados sucesivos de H2O2(un total de 4 mmoles en dos agregados) lo que mejoró notablemente el TONde BzOH (500) y la selectividad a BzH fue del 100%. Estos resultados dan cuentaque manteniendo la concentración de H2O2 baja y constante,se mejora la performance catalítica de la reacción estudiada.