Evaluación catalítica de silicatos mesoporosos modificados con cromo en la oxidación de Ácido Ferúlico

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

Carlos Paz - Córdoba

Congreso; IV-NanoCórdoba 2017; 2017

Elcromo es un metal capaz de oxidar múltiples grupos funcionales orgánicos enmedio homogéneo. Sin embargo, existen numerosas desventajas relacionadas a ladificultad en la separación del producto del medio de reacción y a ladisposición de efluentes tóxicos [1]. Es por esto que numerosos intentos hansido dirigidos a desarrollar materiales a base de cromo que puedan emplearsecomo catalizadores heterogéneos en reacciones de oxidación selectiva, lascuales son de elevada importancia en la industria química moderna. Entre losdistintos tipos de soportes disponibles, se destacan los silicatos mesoporosostipo MCM-41 por su estructura definida de poros y elevada área específica. Distintostamices moleculares MCM-41 modificados con cromo fueron sintetizados empleandolos métodos de Impregnación Húmeda e Incorporación Directa descriptos en otrostrabajos [2]. Como resultado de la impregnación húmeda se obtuvo laCr/MCM-41(3,5), y a partir de la incorporación directa la Cr-MCM-41(60). Lossólidos fueron caracterizados por DRX, adsorción-desorción de N2,TEM, SEM, TPR, UVvis-RD y FRX. El análisis de los resultados obtenidos a partirde DRX y UVvis, principalmente, permitió elaborar conclusiones sobre el tipo deespecies presentes en cada uno de los materiales pre y post calcinación. Los materiales fueron luegoevaluados catalíticamente en la reacción de oxidación en fase líquida de ácido ferúlicoa vainillina, un importante aromatizante con variadas aplicaciones. Lasreacciones se llevaron a cabo en un reactor batch con reflujo, empleando H2O2como oxidante y tertbutanol como solvente. Para ambos materiales la conversiónneta de sustrato a las 7 hs de reacción fue similar, 23% mol para Cr/MCM-41(3,5)y 25% mol para Cr-MCM-41(60). Las muestras de reacción fueron analizadas porHPLC, encontrando un rendimiento a vainillina cercano al 3% a las 7 hs dereacción para Cr/MCM-41(3,5) con una selectividad superior al 70%. En tanto,para Cr-MCM-41(60) se obtuvo un rendimiento a vainillina cercano al 2% con unaselectividad del 100%. La matriz MCM-41 pura no presentó actividad catalítica,lo cual estaría dando cuenta que la modificación de la matriz mesoporosa con Cres la responsable de los resultados obtenidos. Es de notar que ladecarboxilación de ácido ferúlico  seobservó para ambos catalizadores modificados con Cr como una reaccióncompetitiva a la oxidación del sustrato a vainillina.