Propuestas Mecanísticas a la Catálisis Interfacial de la Hidrogenación Selectiva de Avermectinas con Complejos de Rodio-Fosfinas Sulfonadas

PATRICIA D. ZGOLICZ; MARÍA I. CABRERA; RUBÉN A. MALIZIA; RICARDO J. A. GRAU

Olavarría (Buenos Aires)

Congreso; XXV Congreso Argentino de Química (AQA); 2004

La potencialmente significativa ventaja del uso de catalizadores homogéneos sobre los heterogéneos con respecto a la actividad y selectividad ha sido bien documentada, pero problemas de separación del producto del medio catalítico representa el principal obstáculo en aplicaciones industriales. No obstante, la idea de impartir propiedades a las moléculas ligantes en un catalizador homogéneo para controlar las propiedades reactivas y/o físicas del catalizador ha sido atractiva en los ultimos años y ha permitido el desarrollo de un gran número de ligandos fosfinas solubles en agua capaces de transmitir solubilidad acuosa a los complejos metálicos catalíticos. Así, el uso de tales complejos en catálisis bifásica (acuosa/orgánica) simplifica la separación del catalizador y facilita el reuso del mismo, pero el sistema se limita a sustratos con significativa solubilidad en agua, y entonces, en la hidrogenación de olefinas altamente hidrofóbicas la velocidad de reacción podría ser reducida en tal extensión que se tornaría inaceptable. Sin embargo, el fundamento de la catálisis bifásica descansa sobre la transferencia de sustratos orgánicos dentro de la fase acuosa que contiene el catalizador o a la interfaz, y entonces resulta evidente que cualquier factor que incremente la afinidad entre las dos fases podría tornar viable el sistema. Algunas alternativas que involucran la adición de co-solventes, surfactantes, co-ligandos, o transferidores de fases, de modo de aumentar la mutua solubilidad o movilidad de los componentes en la interfaz e incrementar la eficiencia del sistema bifásico, han sido estudiadas para determinados sistemas bifásicos particulares. También, otros métodos mas sotisficados de inmovilización, utilizan esos complejos hidrofilicos soportándolos en una fina capa acuosa adherida dentro de los poros de silicatos hidrofílicos de alta área superficial, o involucran el diseño de ligandos específicos para ser utilizados en sistemas bifásicos con catalizadores con propiedades de surfactantes o de solubilidad inversa con la temperatura, o en sistemas con solventes con propiedades de termoregulada miscibilidad. Nuestro sistema en estudio, la hidrogenación selectiva de avermectinas para obtener un endectocida de alto valor agregado, es llevado a cabo en medio homogéneo en la industria involucrando altos costos. Nosotros conocemos que la catálisis con complejos de Rodio en un sistema bifásico puro con estas moléculas altamente hidrofóbicas deja una velocidad de reacción demasiado lenta e inaceptable. Entonces, con el objetivo de disminuir costos de producción nosotros hemos aplicado algunos de los métodos descriptos para aumentar la eficiencia del sistema bifásico a la catálisis interfacial de avermectinas y hemos discutido las ventajas de los mismos para ser utilizados como métodos heterogeneizados que permitan la separación y reuso del catalizador.