Poliacrilamida impregnada com PdCl2: preparo, caracterização e aplicação catalítica na reação de Suzuki-Miyaura
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da FURG (RI FURG) |
Texto Completo: | http://repositorio.furg.br/handle/1/8388 |
Resumo: | Os acoplamentos cruzados de Suzuki-Miyaura são de extrema importância devido a sua aplicabilidade industrial, especialmente, na indústria farmacêutica. Para aumentar o escopo da referida reação, produziu-se um novo catalisador impregnando PdCl2 em poliacrilamida (PAAM). Assim, o precursor catalítico Pd/PAAM foi caracterizado através de microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). O sistema catalítico para a reação de Suzuki-Miyaura foi otimizado em condições ambientalmente amigáveis, pois é livre de fosfina, utiliza etanol como solvente e baixa quantidade de paládio (120 mg; 0,3 mol%) a uma temperatura de 100 ºC e K2CO3 como base. O catalisador Pd/PAAM mostrou-se eficiente para iodetos de arila com rendimentos na ordem de 99%, para brometos de arila os resultados foram de 98% e para cloretos de arila os rendimentos obtidos foram de 45%, tolerando diversos grupos substituintes no anel aromático. Também verificou-se o reuso do Pd/PAAM constatando-se atividade catalítica até o quinto reciclo (seis reações consecutivas), para a reação de acoplamento entre o ácido fenilborônico com 4-iodoanilina, utilizando etanol como solvente e K2CO3 como base, sendo a mesma reduzida gradativamente por lixiviação do metal. O rendimento final obtido após cinco reciclos foi de 45%. O precursor catalítico Pd/PAAM mostra-se uma alternativa de baixo custo, eficiente e isento de ligantes auxiliares tóxicos. Enfim, o novo sistema catalítico Pd/PAAM desenvolvido para reações de acoplamento cruzado C-C de Suzuki-Miyaura, além de eficiente, apresentou benefícios interessantes como baixo custo e menor impacto ambiental. |
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Alvarenga, GlademirRosa, Gilber Ricardo2020-03-03T20:33:24Z2020-03-03T20:33:24Z2015ALVARENGA, Glademir. Poliacrilamida impregnada com PdCl2: preparo, caracterização e aplicação catalítica na reação de Suzuki-Miyaura. 2015. 73 f. Dissertação (Mestrado em Química Tecnológica e Ambiental) – Escola de Química e Alimentos. Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande.http://repositorio.furg.br/handle/1/8388Os acoplamentos cruzados de Suzuki-Miyaura são de extrema importância devido a sua aplicabilidade industrial, especialmente, na indústria farmacêutica. Para aumentar o escopo da referida reação, produziu-se um novo catalisador impregnando PdCl2 em poliacrilamida (PAAM). Assim, o precursor catalítico Pd/PAAM foi caracterizado através de microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). O sistema catalítico para a reação de Suzuki-Miyaura foi otimizado em condições ambientalmente amigáveis, pois é livre de fosfina, utiliza etanol como solvente e baixa quantidade de paládio (120 mg; 0,3 mol%) a uma temperatura de 100 ºC e K2CO3 como base. O catalisador Pd/PAAM mostrou-se eficiente para iodetos de arila com rendimentos na ordem de 99%, para brometos de arila os resultados foram de 98% e para cloretos de arila os rendimentos obtidos foram de 45%, tolerando diversos grupos substituintes no anel aromático. Também verificou-se o reuso do Pd/PAAM constatando-se atividade catalítica até o quinto reciclo (seis reações consecutivas), para a reação de acoplamento entre o ácido fenilborônico com 4-iodoanilina, utilizando etanol como solvente e K2CO3 como base, sendo a mesma reduzida gradativamente por lixiviação do metal. O rendimento final obtido após cinco reciclos foi de 45%. O precursor catalítico Pd/PAAM mostra-se uma alternativa de baixo custo, eficiente e isento de ligantes auxiliares tóxicos. Enfim, o novo sistema catalítico Pd/PAAM desenvolvido para reações de acoplamento cruzado C-C de Suzuki-Miyaura, além de eficiente, apresentou benefícios interessantes como baixo custo e menor impacto ambiental.Suzuki-Miyaura cross-coupling are extremely important because of this several applications such as, especially in the pharmaceutical industry. To increase the scope of that reaction produced a new catalyst PdCl2 impregnating polyacrylamide (PAAM). Thus, the catalyst precursor Pd/PAAM was characterized by scanning electron microscopy (SEM-EDS), optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-OES) and infrared spectroscopy Fourier transform (FT-IR). The catalyst system for Suzuki-Miyaura reaction was optimized in environmentally friendly conditions, i.e., it is free from phosphine, uses ethanol as solvent and the low amount of palladium (120 mg, 0,3 mol%) at a temperature of 100 °C and K2CO3 as a base. The Pd / PAAM was efficient for halide aryl with yields in the order of 99%, to bromides aryl results were 98% and aryl chlorides the yields obtained were 45%, tolerating different substituent groups on the ring aromatic. Moreover the reuse of Pd / PAAM was also evaluated catalytic activity until the fifth recycle (six consecutive reactions) to the coupling reaction between phenylboronic acid and 4-iodoaniline using ethanol as solvent and K2CO3 as base, being the same gradually reduced by leaching metal. The final yield obtained after five recycles was 45%. The catalyst precursor Pd / PAAM shows an alternative low-cost, efficient and free from toxic auxiliary ligands. Finally the new catalytic system Pd/PAAM developed for cross-coupling reactions of Suzuki-Miyaura C-C, besides efficiently present edinteresting benefits such aslow cost and reduced environmental impact.porPoliacrilamida impregnada com PdCl2: preparo, caracterização e aplicação catalítica na reação de Suzuki-MiyauraPolyacrylamide impregnated with PdCl2: preparation, characterization and catalytic application in Suzuki-Miyaura reactioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALGLADEMIR ALVARENGA.pdfGLADEMIR ALVARENGA.pdfapplication/pdf2911751https://repositorio.furg.br/bitstream/1/8388/1/GLADEMIR%20ALVARENGA.pdf45716c50d40ae93c3e3ae4fb0e17ee42MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstream/1/8388/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52open access1/83882020-03-03 17:33:24.38open accessoai:repositorio.furg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestopendoar:2020-03-03T20:33:24Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)false |
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