Titania-heteropolyacid composites (TiO2-HPA) as catalyst for the green oxidation of trimethylphenol to 2,3,5-trimethyl-p-benzoquinone

PALACIO, MAGDALENA; VILLABRILLE, PAULA I.; PALERMO, VALERIA; ROMANELLI, GUSTAVO P.

JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY

SPRINGER

Año: 2020 vol. 95 p. 321 - 331

0928-0707

Se sintetizaron nuevos catalizadores que contenían ácido fosfomolíbdico (PMA) y ácido vanadofosfomolíbdico (VPMA) en una matriz de titania mediante el proceso sol-gel con diferentes cargas de heteropoliácidos (5%, 15% y 30% (p / p): 5 PMA-TiO 2 , 15 PMA-TiO 2 , 30 PMA-TiO 2 , 5VPMA-TiO 2 , 15VPMA-TiO 2 , y 30VPMA-TiO 2 ). Las técnicas utilizadas para caracterizar los materiales fueron XRD, DRS, SEM, FT-IR, 31 P MAS-NMR, titulación potenciométrica con n- butilamina y fisisorción de N 2 a -196 ° C. Los materiales se utilizaron como catalizadores heterogéneos en la oxidación de 2,3,6-trimetilfenol (TMP) a 2,3,5-trimetil- p-benzoquinona (TMBQ), un intermedio clave en la síntesis de vitamina E. Los catalizadores permitieron una síntesis de TMBQ ecológica, utilizando etanol como disolvente y peróxido de hidrógeno acuoso como agente oxidante limpio, a temperatura ambiente. La conversión de TMP alcanzó el 90% y el 99% para las muestras con 15 PMA-TiO 2 y 15VPMA-TiO 2 , respectivamente, después de 4 h. La cantidad de Mo y V en el medio de reacción se determinó mediante ICP-MS, que mostró una lixiviación de solo 17-18% de Mo, pero 48% de V. Se realizó la reutilización de los catalizadores. Para 15 PMA - TiO 2 , la conversión se mantuvo en el segundo ciclo. Se propuso un mecanismo homolítico para la síntesis de TMBQ, que implicaba la formación de una especie peroxometálica a través de un centro HPA-Ti.