SÓLIDOS CATALÍTICOS PARA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO BASEADOS EM COBRE(II) PORFIRINA IMOBILIZADA EM HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES E SÍLICA OBTIDA PELO PROCESSO SOL-GEL HIDROLÍTICO

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Aluno de Iniciação Científica: Talita Malewschik (CNPq-Balcão)

Curso: Química (MT)

Orientador: Shirley Nakagaki

Colaborador: Kelly A.D.F. Castro, Guilherme S. Machado e Geani M. Ucoski

Departamento: Química

Setor: Setor de Ciências Exatas

Área de Conhecimento: 10602003


RESUMO

A preparação de catalisadores seletivos e eficientes para reações de oxidação, em condições brandas, com altos números de turnovers e, se possível, recicláveis, é um difícil desafio para a pesquisa química. Os modelos químicos inspirados nos sistemas biológicos têm apresentado resultados consideráveis, principalmente quando imobilizados em diferentes suportes, favorecendo os processos de recuperação e reciclagem. As metaloporfirinas (MP) são catalisadores eficientes e seletivos para reações de oxidação sob condições brandas. A utilização destes compostos metalomacrocíclicos, como catalisadores em reações de oxidação, tem gerado grande interesse na química bioinorgânica. A imobilização de diferentes MP em suportes inorgânicos, tais como argilas naturais catiônicas (montmorilonita e caulinita), compostos lamelares aniônicos sintéticos (hidróxidos duplos lamelares HDL), sílica, dentre outros, para a produção de sólidos catalíticos, é uma alternativa aos compostos utilizados na catálise homogênea. A imobilização pode evitar a agregação molecular (que pode resultar na dimerização dos complexos), a auto-oxidação destrutiva, fenômenos que em solução levam a diminuição da atividade catalítica. Neste trabalho relatamos a imobilização de uma cobreporfirina, meso-tetrakis[(diclorofenilporfirina)cobre(II)] [Cu(TDCPP)], (CuP) em dois sólidos diferentes (hidróxido duplo lamelar e sílica) visando a obtenção de catalisadores robustos e recicláveis para reações de oxidação de cicloocteno e catecol. A CuP foi imobilizada em HDL de Mg e Al contendo ânions nitrato intercalados, preparado pelo método da co-precipitação (CuP-HDL). Ela também foi imobilizada em sílica preparada pelo método sol-gel hidrolítico catalisada por ácido (CuP-Si). A atividade catalítica da CuP imobilizada e não imobilizada foi comparativamente analisada (catálise heterogênea e homogênea). Os resultados ainda que preliminares mostraram que tanto a CuP não imobilizada, quanto os sólidos CuP-HDL e CuP-Si apresentam eficiência catalítica frente as reações de oxidação de cicloocteno com iodosilbenzeno (40,7% para CuP-HDL e 43,6% para CuP-Si) e catecol com H2O2 (8% para CuP-HDL e 11% para CuP-Si). Além disso, observou-se que a CuP imobilizada nos suportes (catálise heterogênea) apresentam atividade catalítica melhor do que a não imobilizada (catálise homogênea), podendo indicar que o catalisador esta superficialmente imobilizado ao suporte e que não foi desativado pelo meio de reação. As condições de reação estão sendo estudadas e melhoradas para obtenção de melhores resultados catalíticos.

Palavras-chave: Cobreporfirina, Oxidação, Catálise Heterogênea