Estudio de soportes compuestos para la hidrogenación estereoselectiva de

NICOLAS R. CARRARA; JUAN M. BADANO; CAROLINA P. BETTI; LUCIANA MARTINEZ BOVIER; CARLOS R. VERA; MóNICA E. QUIROGA

Mar del Plata

Congreso; XXIX Congreso Argentino de Quimica; 2012

Asociación Química Argentina

Las reacciones de hidrogenacion esteroselectiva de los enlaces carbonilicos (C=O) son de interes cientifico e industrial principalmente debido a su aplicacion en areas de la de la quimica fina y de especialidades. Dentro de esta familia de compuestos se propuso estudiar la reaccion estereoselectiva de diacetonas para la obtencion de a-hidroxicetonas. Para este tipo de reacciones se pueden emplear catalizadores homogeneos o heterogeneos. Los catalizadores heterogeneos presentan ventajas sobre los homogeneos dado a que son mas economicos, de menor toxicidad, facil manipulacion y pueden ser separados del medio de reaccion al terminar el proceso. Dentro de las reacciones de hidrogenacion estereoselectiva de diacetonas es de particular interes la hidrogenacion de 2,3-butanona para la obtencion de 3-hidroxi-2- butanona. Este compuesto posee un gran interes en la industria de especialidades, donde se emplea como componente de sabores y aromas. La 3-hidroxi-2-butanona puede ser considerada como una especialidad quimica, debido a su bajo volumen de mercado y a su alto valor agregado. Por este motivo, el proceso de sintesis a escala industrial puede llevarse a cabo mediante procesos batch discontinuos o semicontinuos en donde el hidrogeno es agregado al medio de reaccion a medida que se va consumiendo. En las tecnologias que emplean reactores slurry, el catalizador debe ser separado del medio de reaccion mediante filtracion, evitando contacto con la atmosfera debido a riesgos de explosion o desactivacion del mismo. Por esta razon cobran importancia los reactores Berty o canasta para pequenas escalas en donde el catalizador en forma de pellets es alojado en el interior del reactor y cuando el mismo es vaciado, el catalizador queda en una atmosfera de inerte listo para ser utilizado en la siguiente reaccion. Con el objetivo de estudiar la implementacion de este proceso se elaboraron catalizadores de Pd soportados sobre g-Al2O3 y sobre dos soportes compuestos de naturaleza mixta organica-inorganica denominados Composites (Pd/BTAL, Pd/UTAL). Estos ultimos fueron desarrollados por el grupo de investigacion y su preparacion se encuentra bajo tramites de proteccion de la propiedad intelectual. Como precursor metalico se utilizo cloruro de Paladio. Para preparar el catalizador metalico soportado, se empleo la tecnica de impregnacion por humedad incipiente. La carga de Paladio en los catalizadores preparados fue de 2% m/m. Se estudio la actividad y selectividad de estos catalizadores durante la hidrogenacion estereoselectiva de 2,3-butanona en fase liquida en un reactor batch. Las condiciones de trabajo fueron: 10 a 40 bar de presion constante de H2, 313 a 363 K, 1200 rpm, alcohol isopropilico como solvente y una concentracion de reactivo (2,3- butanodiona) de 0,015M.g-Al2O3 y sobre dos soportes compuestos de naturaleza mixta organica-inorganica denominados Composites (Pd/BTAL, Pd/UTAL). Estos ultimos fueron desarrollados por el grupo de investigacion y su preparacion se encuentra bajo tramites de proteccion de la propiedad intelectual. Como precursor metalico se utilizo cloruro de Paladio. Para preparar el catalizador metalico soportado, se empleo la tecnica de impregnacion por humedad incipiente. La carga de Paladio en los catalizadores preparados fue de 2% m/m. Se estudio la actividad y selectividad de estos catalizadores durante la hidrogenacion estereoselectiva de 2,3-butanona en fase liquida en un reactor batch. Las condiciones de trabajo fueron: 10 a 40 bar de presion constante de H2, 313 a 363 K, 1200 rpm, alcohol isopropilico como solvente y una concentracion de reactivo (2,3- butanodiona) de 0,015M.