Nanocatalizadores de Pd heterogéneos: efectos del agente estabilizante sobre la actividad catalítica en reacciones de acoplamiento de C-C y activación de enlace C-H

IRINA DELLA CAGNOLETTA; EVA DANIELA DIAZ VAZQUEZ; PAULA M. UBERMAN; SANDRA E. MARTÍN

Rio Cuarto

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Los nanocatalizadores de metales de transición son de gran interés en el área de la síntesis orgánica, ya que presentan considerables mejoras respecto a los métodos convencionales de catálisis homogénea y heterogénea. Son catalizadores selectivos y eficientes en reacciones de gran importancia sintética como hidrogenaciones, oxidaciones, reacciones de formación de enlaces C-C, entre otras. Además, exhiben excelente actividad catalítica bajo condiciones suaves de reacción y con baja carga de metal. [1]En este trabajo, se sintetizaron nanopartículas (NPs) de Pd coloidales con diámetros menores a 10 nm por fotoreducción de sales de citrato con luz visible empleando agentes estabilizantes de distinto origen: polivinilpirrolidona (NPs Pd-PVP) [2] (derivado del petróleo), y carboximetilelulosa (NPs Pd-CMC) (proveniente de la biomasa) (Fig.1-a). Adicionalmente, las NPs de Pd fueron depositadas sobre esferas de sílica funcionalizadas con grupos amina (NPs SiO2-NH2) de ~250 nm [3], para formar catalizadores heterogéneos (NPs Pd-PVP/SiO2-NH2 y NPs Pd-CMC/SiO2-NH2). Se realizó la incorporación directa de la CMC sobre las NPs de sílica mediante la formación de enlaces covalentes, por reacciones de amidación directa empleando carbodiimidas. Posteriormente, se llevó a cabo la síntesis de NPs de Pd sobre dicho soporte. Se discutirá la estabilidad del metal en la superficie, buscando reducir la pérdida de Pd en el transcurso de las reacciones catalíticas (Fig.1-b). Los nanocatalizadores fueron caracterizados por TEM, SEM e IR y TGA.La actividad catalítica y recuperación de los catalizadores preparados (coloidales y soportados) se evaluó en reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura (Fig.1-c), analizando el efecto del agente estabilizante y el método de preparación del nanomaterial. Este estudio se extendió a reacciones de activación de enlace C-H intramolecular e intermolecular, debido a su gran importancia en el área de la síntesis orgánica.