Iron(III) porphyrin covalently supported onto magnetic amino-functionalized nanospheres as catalyst for hydrocarbon and herbicide oxidations

Abstract

Este trabalho descreve a imobilização por ligação covalente de uma ferroporfirina, cloreto de 5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)porfirinaferro(III) (FeTFPP), sobre nanoesferas de maguemita cobertas com sílica aminofuncionalizada. O material resultante (nomeadoγ-Fe2O3/SiO2-NHFeP) foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho por refletância difusa (DRIFTS) e espectroscopia de absorção UV-Vis. A atividade catalítica desta ferroporfirina magnética foi investigada em reações de oxidação de hidrocarbonetos (estireno, (Z)-cicloocteno e R-(+)-limoneno) e de um herbicida (simazina), utilizando-se peróxido de hidrogênio ou ácido metacloroperbenzóico. Os produtos das reações de oxidação de hidrocarbonetos e simazina foram analisados por cromatografia em fase gasosa (GC) e cromatografia líquida de alta resolução (HPLC), respectivamente. Este sistema catalítico provou ser eficiente e seletivo na oxidação dos hidrocarbonetos, levando a altos rendimentos na oxidação do estireno (89%), cicloocteno (71%) e (+)-limoneno (86%). Na oxidação da simazina catalisada pelo γ-Fe2O3/SiO2-NHFeP, obteve-se 100% de seletividade para um produto desalogenado (OEAT), enquanto a mesma reação em meio homogêneo levou à formação de diversos produtos de oxidação. O catalisador pode ser facilmente recuperado pela aplicação de um campo magnético externo e lavado ao final das reações. Nos estudos de reutilização do catalisador para a oxidação do (+)-limoneno, a atividade catalítica foi mantida em 90%, mesmo após 10 reações consecutivas.