Síntese de peneiras moleculares mesoporosas ativas na reação de Knoevenagel entre benzaldeído e malonato de dietila
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2018 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13467 |
Resumo: | As maiores aplicações de peneiras moleculares estão relacionadas à catálise ácida devido à inúmeras reações do meio petroquímico. Porém, a catálise básica é de suma importância nas demais indústrias, principalmente farmacêutica. Assim, torna-se imprescindível o estudo de catalisadores básico para a aplicação em catálise heterogênea. Dessa forma, foi escolhida a reação de Knoevenagel como modelo, pois assim é possível observar a funcionalização de um sítio básico além de ser uma reação importante para a indústria, gerando produtos como polímeros, bioativos, olefinas substituídas e intermediários sintéticos de variados compostos de importância biológica. Neste trabalho foi estudado o ancoramento de grupamentos amino em materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e SBA-15, visando a sua funcionalização de forma a torná-los cataliticamente ativos para reações entre moléculas orgânicas promovidas por centros básicos. Para tal, amostras de MCM-41 e SBA-15 apresentando diferentes diâmetros de poros foram sintetizadas variando as condições de tempo e temperatura de síntese. Foram obtidas amostras de MCM-41 com diâmetro de poros entre 31-39 Å e amostras de SBA-15 com diâmetro de poros entre 63-72 Å. Estas amostras tiveram grupamentos amino ancorados sobre sua superfície através da reação com DAPTS (3-etilenodiaminopropiltrimetoxi- silano) que tiveram a concentração determinada pela disponibilidade de grupos silanóis. Assim, nas Si-MCM-41, a concentração de DAPTS diminuiu com aumento de temperatura e tempo de síntese devido a condensação dos grupos Si-OH. O inverso aconteceu a Si-SBA-15: com o aumento do tempo de síntese, maior foi a disponibilidade dos grupos silanóis, aumentando a concentração dos grupos aminos enxertados. As amostras foram caracterizadas por diversas técnicas: difração de raios X, adsorção de nitrogênio, análise termogravimétrica e titulação indireta. A atividade foi analisada em uma reação de Knoevenagel do benzaldeído com malonato de dietila por batelada, gerando produtos como o ácido cinâmico, etilcinamato e benzilideno-malonato de dietila em um período de 180 minutos. Tanto a concentração dos grupos aminos e o diâmetro dos poros influenciaram na seletividade e atividade da reação. |
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Araujo, Aline DantasFernandes, Lindoval Domiciano837359257-15http://lattes.cnpq.br/7921814684730923Castro, Rosane NoraMiranda, Jussara Lopes129045157-55http://lattes.cnpq.br/52244027742197332023-12-22T02:47:05Z2023-12-22T02:47:05Z2018-06-06Araujo, Aline Dantas. Síntese de peneiras moleculares mesoporosas ativas na reação de Knoevenagel entre benzaldeído e malonato de dietila. 2018. [72 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica -RJ] .https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13467As maiores aplicações de peneiras moleculares estão relacionadas à catálise ácida devido à inúmeras reações do meio petroquímico. Porém, a catálise básica é de suma importância nas demais indústrias, principalmente farmacêutica. Assim, torna-se imprescindível o estudo de catalisadores básico para a aplicação em catálise heterogênea. Dessa forma, foi escolhida a reação de Knoevenagel como modelo, pois assim é possível observar a funcionalização de um sítio básico além de ser uma reação importante para a indústria, gerando produtos como polímeros, bioativos, olefinas substituídas e intermediários sintéticos de variados compostos de importância biológica. Neste trabalho foi estudado o ancoramento de grupamentos amino em materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e SBA-15, visando a sua funcionalização de forma a torná-los cataliticamente ativos para reações entre moléculas orgânicas promovidas por centros básicos. Para tal, amostras de MCM-41 e SBA-15 apresentando diferentes diâmetros de poros foram sintetizadas variando as condições de tempo e temperatura de síntese. Foram obtidas amostras de MCM-41 com diâmetro de poros entre 31-39 Å e amostras de SBA-15 com diâmetro de poros entre 63-72 Å. Estas amostras tiveram grupamentos amino ancorados sobre sua superfície através da reação com DAPTS (3-etilenodiaminopropiltrimetoxi- silano) que tiveram a concentração determinada pela disponibilidade de grupos silanóis. Assim, nas Si-MCM-41, a concentração de DAPTS diminuiu com aumento de temperatura e tempo de síntese devido a condensação dos grupos Si-OH. O inverso aconteceu a Si-SBA-15: com o aumento do tempo de síntese, maior foi a disponibilidade dos grupos silanóis, aumentando a concentração dos grupos aminos enxertados. As amostras foram caracterizadas por diversas técnicas: difração de raios X, adsorção de nitrogênio, análise termogravimétrica e titulação indireta. A atividade foi analisada em uma reação de Knoevenagel do benzaldeído com malonato de dietila por batelada, gerando produtos como o ácido cinâmico, etilcinamato e benzilideno-malonato de dietila em um período de 180 minutos. Tanto a concentração dos grupos aminos e o diâmetro dos poros influenciaram na seletividade e atividade da reação.The largest applications of molecular sieves are related to acid catalysis due to the innumerable reactions for petrochemical industries. However, basic catalysis is huge importance for other industries, mainly pharmaceutical. Thus, it is essential to study basic catalysts for the application in heterogeneous catalysis. In this way, the Knoevenagel reaction was chosen as a model, since it is possible to observe the functionalization basic site besides being an important reaction for the industry, generating products such as polymers, bioactive, substituted olefins and synthetic intermediates from various compounds of biological importance. In this work, the anchoring of amino groups in mesoporous materials of type MCM-41 and SBA-15 was studied, aiming at their functionalization to make them catalytically active for reactions between organic molecules promoted by basic centers. For this, samples of MCM-41 and SBA-15 with different pore diameters were synthesized by varying time and temperature conditions of synthesis. Samples of MCM-41 with pore diameter between 31-39 Å and samples of SBA-15 with pore diameter between 63-72 Å were obtained. The anchoring of amino groups on the samples were made through the reaction with DAPTS (3-ethylene diaminopropyltrimethoxysilane) which had the concentration determined by the availability of silanols groups. Thus, In Si-MCM-41 samples, the DAPTS concentration decreased with the temperature and time of synthesis increase, due to the condensation of Si-OH groups. The inverse occurred in Si-SBA-15: with the increase of the synthesis time, the availability of the silanols groups increased, increasing the concentration of the grafted amino groups. The samples were characterized by several techniques: X-ray diffraction, nitrogen adsorption, thermogravimetric analysis and backtitration. The activity was analyzed in a Knoevenagel reaction of benzaldehyde with diethylmalonate by batch, generating products such as cinnamic acid, ethyl cinnamate and diethyl benzylidene malonate for 180 minutes. Both the concentration of the amine groups and the pore diameter influenced in selectivity and reaction activity.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRRJBrasilInstituto de TecnologiaPeneira molecular mesoporosaCatálise heterogênea básicaCondensação de KnoevenagelMesoporous molecular sieveBasic heterogeneous catalysisKnoevenagel condensationEngenharia QuímicaSíntese de peneiras moleculares mesoporosas ativas na reação de Knoevenagel entre benzaldeído e malonato de dietilaSynthesis of active mesoporous molecular sieves in Knoevenagel reaction with benzaldehyde and diethyl malonateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisALBUQUERQUE, M. Síntese, caracterização e aplicação de catalisadores heterogêneos para produção de biocombustíveis. Universidade Federal do Ceará. Fortaleza. 2008. ANGELESCU, E. et al. 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Síntese de peneiras moleculares mesoporosas ativas na reação de Knoevenagel entre benzaldeído e malonato de dietila |
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Synthesis of active mesoporous molecular sieves in Knoevenagel reaction with benzaldehyde and diethyl malonate |
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Peneira molecular mesoporosa Catálise heterogênea básica Condensação de Knoevenagel Mesoporous molecular sieve Basic heterogeneous catalysis Knoevenagel condensation Engenharia Química |
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As maiores aplicações de peneiras moleculares estão relacionadas à catálise ácida devido à inúmeras reações do meio petroquímico. Porém, a catálise básica é de suma importância nas demais indústrias, principalmente farmacêutica. Assim, torna-se imprescindível o estudo de catalisadores básico para a aplicação em catálise heterogênea. Dessa forma, foi escolhida a reação de Knoevenagel como modelo, pois assim é possível observar a funcionalização de um sítio básico além de ser uma reação importante para a indústria, gerando produtos como polímeros, bioativos, olefinas substituídas e intermediários sintéticos de variados compostos de importância biológica. Neste trabalho foi estudado o ancoramento de grupamentos amino em materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e SBA-15, visando a sua funcionalização de forma a torná-los cataliticamente ativos para reações entre moléculas orgânicas promovidas por centros básicos. Para tal, amostras de MCM-41 e SBA-15 apresentando diferentes diâmetros de poros foram sintetizadas variando as condições de tempo e temperatura de síntese. Foram obtidas amostras de MCM-41 com diâmetro de poros entre 31-39 Å e amostras de SBA-15 com diâmetro de poros entre 63-72 Å. Estas amostras tiveram grupamentos amino ancorados sobre sua superfície através da reação com DAPTS (3-etilenodiaminopropiltrimetoxi- silano) que tiveram a concentração determinada pela disponibilidade de grupos silanóis. Assim, nas Si-MCM-41, a concentração de DAPTS diminuiu com aumento de temperatura e tempo de síntese devido a condensação dos grupos Si-OH. O inverso aconteceu a Si-SBA-15: com o aumento do tempo de síntese, maior foi a disponibilidade dos grupos silanóis, aumentando a concentração dos grupos aminos enxertados. As amostras foram caracterizadas por diversas técnicas: difração de raios X, adsorção de nitrogênio, análise termogravimétrica e titulação indireta. A atividade foi analisada em uma reação de Knoevenagel do benzaldeído com malonato de dietila por batelada, gerando produtos como o ácido cinâmico, etilcinamato e benzilideno-malonato de dietila em um período de 180 minutos. Tanto a concentração dos grupos aminos e o diâmetro dos poros influenciaram na seletividade e atividade da reação. |
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Araujo, Aline Dantas. Síntese de peneiras moleculares mesoporosas ativas na reação de Knoevenagel entre benzaldeído e malonato de dietila. 2018. [72 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica -RJ] . |
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