Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maira dos Santos Costa
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ARJQTE
Resumo: Os substratos bio-renováveis e disponíveis a partir de vários óleos essenciais e também produzidos sinteticamente em grande escala, [alfa]- e [beta]- ionona, foram seletivamente oxidados pelo oxigênio molecular usando o sistema catalítico livre de cloretos Pd(OAc)2/p-benzoquinona. A conversão da [beta]-ionona promoveu apenas um produto principal, enquanto a [alfa]-ionona resultou em três produtos isoméricos, todos resultados da oxidação alílica das ligações duplas endocíclicas estericamente impedidas. Em ambos substratos somente duas ligações olefinas foram envolvidas na reação. O processo foi eficientemente realizado com turnover catalítico em pressões de 5-10 atm de oxigênio, na ausência de co-catalisadores metálicos redox adicionais. Alternativamente, as reações foram efetivamente conduzidas sob pressão atmosférica na presença de Cu(OAc)2 para assistir a regeneração da p-benzoquinona por oxigênio molecular. Os acetatos alílicos obtidos nesse trabalho são terpenóides altamente funcionalizados e ingredientes adequados para perfumes sintéticos, cosméticos e produtos farmacêuticos, em decorrência do odor agradável e das propriedades terapêuticas. Em um segundo momento, matrizes de sílica denominadas sol gel (SG) e MCM-41 foram incorporadas com os metais de transição Cr, Ce e Co e utilizadas como catalisadores heterogêneos na oxidação em fase líquida da [beta]-ionona. Os materiais Cr/SG e Co/SG foram preparados pelo método sol-gel com incorporação do metal durante o preparo e termicamente tratados a 900 °C. Os catalisadores Ce/MCM-41, Cr/MCM-41 e CoMCM-41, foram preparados também com a incorporação o metal na estrutura da sílica mesoporosa MCM-41. Foram obtidos dois produtos principais da oxidação da [beta]-ionona; um resultado da epoxidação e outro da oxidação alílica da dupla ligação endocíclica, com rendimento conjunto de até 90%.
id UFMG_55c4edc606c4ea9630d03c6fad33e031
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-ARJQTE
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Elena Vitalievna GoussevskaiaPatricia Alejandra Robles DutenhefnerGuilherme Ferreira de LimaDiogo Montes VidalMaira dos Santos Costa2019-08-13T11:08:05Z2019-08-13T11:08:05Z2017-07-25http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ARJQTEOs substratos bio-renováveis e disponíveis a partir de vários óleos essenciais e também produzidos sinteticamente em grande escala, [alfa]- e [beta]- ionona, foram seletivamente oxidados pelo oxigênio molecular usando o sistema catalítico livre de cloretos Pd(OAc)2/p-benzoquinona. A conversão da [beta]-ionona promoveu apenas um produto principal, enquanto a [alfa]-ionona resultou em três produtos isoméricos, todos resultados da oxidação alílica das ligações duplas endocíclicas estericamente impedidas. Em ambos substratos somente duas ligações olefinas foram envolvidas na reação. O processo foi eficientemente realizado com turnover catalítico em pressões de 5-10 atm de oxigênio, na ausência de co-catalisadores metálicos redox adicionais. Alternativamente, as reações foram efetivamente conduzidas sob pressão atmosférica na presença de Cu(OAc)2 para assistir a regeneração da p-benzoquinona por oxigênio molecular. Os acetatos alílicos obtidos nesse trabalho são terpenóides altamente funcionalizados e ingredientes adequados para perfumes sintéticos, cosméticos e produtos farmacêuticos, em decorrência do odor agradável e das propriedades terapêuticas. Em um segundo momento, matrizes de sílica denominadas sol gel (SG) e MCM-41 foram incorporadas com os metais de transição Cr, Ce e Co e utilizadas como catalisadores heterogêneos na oxidação em fase líquida da [beta]-ionona. Os materiais Cr/SG e Co/SG foram preparados pelo método sol-gel com incorporação do metal durante o preparo e termicamente tratados a 900 °C. Os catalisadores Ce/MCM-41, Cr/MCM-41 e CoMCM-41, foram preparados também com a incorporação o metal na estrutura da sílica mesoporosa MCM-41. Foram obtidos dois produtos principais da oxidação da [beta]-ionona; um resultado da epoxidação e outro da oxidação alílica da dupla ligação endocíclica, com rendimento conjunto de até 90%.[Alfa]-Ionone and [beta]-ionone, bio-renewable substrates available from various essential oils and also produced synthetically in large scale, were selectively oxidized by molecular oxygen using the chloride-free Pd(OAc)2/p-benzoquinone catalytic system. 13-lonone was converted in one major product, whereas -ionone gave three isomeric products, all resulting from the allylic oxidation of their sterically encumbered endocyclic double bonds. In both substrates only one of two olefinic bonds was involved in the reaction. The process operates with an efficient dioxygen coupled catalytic turnover under 5-10 atm of oxygen pressure, in the absence of conventionally used metal redox-active co-catalysts. Alternatively, the reactions can be efficiently conducted under atmospheric pressure in the presence of Cu(OAc)2 to assist at the regeneration of p-benzoquinone by molecular oxygen. Highly functionalized terpenoid allylic acetates obtained in the present work are useful as ingredients of synthetic perfumes, cosmetics and pharmaceuticals due to their pleasant scents and therapeutic potential. In a second moment, silica matrices sol-gel (SG) and MCM-41 were incorpored with the transition metals Cr, Ce and Co and used as heterogeneous catalysts in the liquid phase oxidation of 13-ionone. The Cr/SG and Co/SG catalysts were prepared by the sol-gel method incorporating the metal during the preparation and thermally treated at 900 °C. The Ce/MCM-41, Cr/MCM-41 and Co/MCM-41 catalysts were also designed with the incorporation of metal in the mesoporous silica structure MCM-41. In the present work, two main products of the oxidation of I3-ionone, as a result of the epoxidation and allyl oxidation of the endocyclic olefinic bond, were obtained in a combined yield of up to 90%.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGOxidaçãoOlefinasCatáliseCatalisadores de metais de transiçãoQuímica inorgânicaiononasoxigênio molecularmetais de transicãoCatáliseoxidaçãoOxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transiçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_final___ma_ra_costa.pdfapplication/pdf10226383https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ARJQTE/1/disserta__o_final___ma_ra_costa.pdf702e29034e53ab17b74faaaa19c84383MD51TEXTdisserta__o_final___ma_ra_costa.pdf.txtdisserta__o_final___ma_ra_costa.pdf.txtExtracted texttext/plain1250https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ARJQTE/2/disserta__o_final___ma_ra_costa.pdf.txtcb48b668460e7d4d60708664bd9f399eMD521843/SFSA-ARJQTE2019-11-14 22:40:43.004oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-ARJQTERepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T01:40:43Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
title Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
spellingShingle Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
Maira dos Santos Costa
iononas
oxigênio molecular
metais de transicão
Catálise
oxidação
Oxidação
Olefinas
Catálise
Catalisadores de metais de transição
Química inorgânica
title_short Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
title_full Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
title_fullStr Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
title_full_unstemmed Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
title_sort Oxidação aeróbica de olefinas catalisada por metais de transição
author Maira dos Santos Costa
author_facet Maira dos Santos Costa
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Patricia Alejandra Robles Dutenhefner
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Guilherme Ferreira de Lima
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Diogo Montes Vidal
dc.contributor.author.fl_str_mv Maira dos Santos Costa
contributor_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
Patricia Alejandra Robles Dutenhefner
Guilherme Ferreira de Lima
Diogo Montes Vidal
dc.subject.por.fl_str_mv iononas
oxigênio molecular
metais de transicão
Catálise
oxidação
topic iononas
oxigênio molecular
metais de transicão
Catálise
oxidação
Oxidação
Olefinas
Catálise
Catalisadores de metais de transição
Química inorgânica
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Oxidação
Olefinas
Catálise
Catalisadores de metais de transição
Química inorgânica
description Os substratos bio-renováveis e disponíveis a partir de vários óleos essenciais e também produzidos sinteticamente em grande escala, [alfa]- e [beta]- ionona, foram seletivamente oxidados pelo oxigênio molecular usando o sistema catalítico livre de cloretos Pd(OAc)2/p-benzoquinona. A conversão da [beta]-ionona promoveu apenas um produto principal, enquanto a [alfa]-ionona resultou em três produtos isoméricos, todos resultados da oxidação alílica das ligações duplas endocíclicas estericamente impedidas. Em ambos substratos somente duas ligações olefinas foram envolvidas na reação. O processo foi eficientemente realizado com turnover catalítico em pressões de 5-10 atm de oxigênio, na ausência de co-catalisadores metálicos redox adicionais. Alternativamente, as reações foram efetivamente conduzidas sob pressão atmosférica na presença de Cu(OAc)2 para assistir a regeneração da p-benzoquinona por oxigênio molecular. Os acetatos alílicos obtidos nesse trabalho são terpenóides altamente funcionalizados e ingredientes adequados para perfumes sintéticos, cosméticos e produtos farmacêuticos, em decorrência do odor agradável e das propriedades terapêuticas. Em um segundo momento, matrizes de sílica denominadas sol gel (SG) e MCM-41 foram incorporadas com os metais de transição Cr, Ce e Co e utilizadas como catalisadores heterogêneos na oxidação em fase líquida da [beta]-ionona. Os materiais Cr/SG e Co/SG foram preparados pelo método sol-gel com incorporação do metal durante o preparo e termicamente tratados a 900 °C. Os catalisadores Ce/MCM-41, Cr/MCM-41 e CoMCM-41, foram preparados também com a incorporação o metal na estrutura da sílica mesoporosa MCM-41. Foram obtidos dois produtos principais da oxidação da [beta]-ionona; um resultado da epoxidação e outro da oxidação alílica da dupla ligação endocíclica, com rendimento conjunto de até 90%.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-07-25
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-13T11:08:05Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-13T11:08:05Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ARJQTE
url http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ARJQTE
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ARJQTE/1/disserta__o_final___ma_ra_costa.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ARJQTE/2/disserta__o_final___ma_ra_costa.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 702e29034e53ab17b74faaaa19c84383
cb48b668460e7d4d60708664bd9f399e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589283679830016