Oxidação aeróbica de olefinas alil aromáticas catalisada por paládio e do álcool benzílico catalisada por nanopartículas de ouro
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-8ZDL7X |
Resumo: | Foi desenvolvido um processo de oxidação de alilbenzenos de ocorrência natural (eugenol, metileugenol, safrol e estragol) por oxigênio molecular catalisada por cloreto de paládio(II) em ausência de co-catalisador ou ligantes especiais. O processo ocorre emsoluções de dimetilacetamida/água em condições suaves (5-10 atm de O2, 25-60ºC) com utilização de catalisador em pequenas quantidades (1-2 mol%) e com altas freqüências de rotação (maiores que 20 h-1). As metilcetonas correspondentes foram obtidas como principais produtos destas reações com bons ou excelentes rendimentos. Os produtos minoritários são os aldeídos provenientes da clivagem da ligação carbono-carbono: vanilina, metilvanilina, piperonal e p-anisaldeido. Tanto as metilcetonas quanto os aldeídos são compostos importantes para as indústrias de flavorizantes e farmacêutica. Esse método catalítico simples representa uma rota econômica e ecologicamente atrativa para a síntese de fragrâncias a partir de substratos renováveis e abundantes no Brasil. Além disso, foram testados novos materiais, compostos por nanopartículas de ouro suportadas em sílica mesoporosa hexagonal (HMS) pura ou modificada por metais (ferro,titânio e cério), como catalisadores na oxidação do álcool benzílico com oxigênio molecular. Essa reação deu origem ao benzoato de metila e ao benzaldeído como produtos principais, formados com rendimento conjunto praticamente quantitativo e número de rotações (quantidade de matéria do produto por quantidade de matéria de ouro, turnover number) de até 4300. O metal modificador encontrado no suporte exerce influência significativa na estabilidade do catalisador. Os materiais mais estáveis são aqueles que contém Cério ou Titânio na estrutura. Esse trabalho é de grande relevância do ponto de vista científico, pois ointeresse pelas reações catalíticas utilizando nanopartículas de ouro tem tido um crescimento exponencial nos últimos anos devido ao avanço da Química Verde. |
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Elena Vitalievna GoussevskaiaLuciano MeniniRosemeire Brondi AlvesMaria Helena de AraujoLuciana Alves Parreira2019-08-12T10:18:24Z2019-08-12T10:18:24Z2010-06-18http://hdl.handle.net/1843/SFSA-8ZDL7XFoi desenvolvido um processo de oxidação de alilbenzenos de ocorrência natural (eugenol, metileugenol, safrol e estragol) por oxigênio molecular catalisada por cloreto de paládio(II) em ausência de co-catalisador ou ligantes especiais. O processo ocorre emsoluções de dimetilacetamida/água em condições suaves (5-10 atm de O2, 25-60ºC) com utilização de catalisador em pequenas quantidades (1-2 mol%) e com altas freqüências de rotação (maiores que 20 h-1). As metilcetonas correspondentes foram obtidas como principais produtos destas reações com bons ou excelentes rendimentos. Os produtos minoritários são os aldeídos provenientes da clivagem da ligação carbono-carbono: vanilina, metilvanilina, piperonal e p-anisaldeido. Tanto as metilcetonas quanto os aldeídos são compostos importantes para as indústrias de flavorizantes e farmacêutica. Esse método catalítico simples representa uma rota econômica e ecologicamente atrativa para a síntese de fragrâncias a partir de substratos renováveis e abundantes no Brasil. Além disso, foram testados novos materiais, compostos por nanopartículas de ouro suportadas em sílica mesoporosa hexagonal (HMS) pura ou modificada por metais (ferro,titânio e cério), como catalisadores na oxidação do álcool benzílico com oxigênio molecular. Essa reação deu origem ao benzoato de metila e ao benzaldeído como produtos principais, formados com rendimento conjunto praticamente quantitativo e número de rotações (quantidade de matéria do produto por quantidade de matéria de ouro, turnover number) de até 4300. O metal modificador encontrado no suporte exerce influência significativa na estabilidade do catalisador. Os materiais mais estáveis são aqueles que contém Cério ou Titânio na estrutura. Esse trabalho é de grande relevância do ponto de vista científico, pois ointeresse pelas reações catalíticas utilizando nanopartículas de ouro tem tido um crescimento exponencial nos últimos anos devido ao avanço da Química Verde.Palladium-catalyzed aerobic oxidation of naturally occurring allyl benzenes, i.e., eugenol, methyleugenol, safrole, and estragole, in dimethylacetamide/water solutions under mild conditions (510 atm, 2560 oC) has been developed, in which palladium(II) chloride isused in the absence of co-catalysts or special stabilizing ligands as the sole and recyclable catalyst. Corresponding methyl ketones have been obtained in good to excellent yields with low catalyst loadings (12 mol%) and high average turnover frequencies (up to 20 h-1). The minor products of these reactions are corresponding aldehydes, i.e., vanillin, methylvanillin, piperonal, and p-anisaldehyde, which are also useful compounds important for flavor and/or pharmaceutical industries. This simple catalytic method represents ecologically benign and economically attractive route to valuable fragrance compounds starting from renewablesubstrates easily available from essential oils. In addition, several new materials, consisting of gold nanoparticles supported on pure hexagonal mesoporous silica (HMS) or HMS modified by metals (iron, titanium and cerium), have been tested as catalysts in the oxidation of benzyl alcohol with molecular oxygen. This reaction gives only two major products, benzaldehyde and methyl benzoate, with a virtually quantitative combined yield and turnover numbers of up to 4300 (moles of the products permole of gold). The doping metal has a remarkable effect on the stability of the supported gold catatalysts. The materials containing cerium and titanium in the structure are the most stable ones. This work is very relevant both from scientific and industrial point of view, because theinterest to catalytic reactions promoted by gold nanoparticles grows up exponentially in the last years due to the advancement of Green Chemistry.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGOxidaçãoOlefinasCatáliseNanoparticulas metálicasQuímica inorgânicaPaládioOxidação de alilbenzenosAldeídosNanopartículas de ouroÁlcool benzílicoMetilcetonasolefinasOxidação aeróbica de olefinas alil aromáticas catalisada por paládio e do álcool benzílico catalisada por nanopartículas de ouroinfo: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_luciana.pdfapplication/pdf1012929https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-8ZDL7X/1/disserta__o_luciana.pdfd82472dfa434e3d14314443f719f98dfMD51TEXTdisserta__o_luciana.pdf.txtdisserta__o_luciana.pdf.txtExtracted texttext/plain115154https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-8ZDL7X/2/disserta__o_luciana.pdf.txtf7409beffd7372efa24a1a33c24afd55MD521843/SFSA-8ZDL7X2019-11-14 17:07:08.383oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-8ZDL7XRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T20:07:08Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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