Desenvolvimento de catalisadores para aplicação em reações de formação de ligações C-C estereosseletivas

Abstract

In this work the immobilization of organocatalysts in ordered mesoporous silicas, type SBA-15, was studied in order to obtain a heterogeneous system and to facilitate the recycling of the organocatalyst and also to improve its catalytic efficiency. In this context, organocatalysts derived from L-proline were synthesized and incorporated into the SBA-15 by adsorption and chemically linked by functionalization with organosilane. The catalytic systems obtained were characterized and used as catalysts in asymmetric aldol reactions, using cyclohexanone and p-nitrobenzaldehyde as reagents. The organocatalysts were also incorporated into SBA-15 by in situ adsorption, with the catalytic reaction reagents themselves. The incorporation of the organocatalytic agents did not cause any structural damage to the SBA-15, maintaining its mesoporous structure. However, there was a reduction of the surface area and pore volume indicating the insertion of organic species in the mesopores of the SBA-15. Since the incorporation was higher when the adsorption method was used, in addition, the in situ process adsorption resulted in a larger amount of material within the mesopores. The results of the catalytic tests showed that the organocatalysts incorporated to SBA-15 by in situ adsorption were more efficient, as they resulted in greater conversion and reactivity selectivity.

Neste trabalho foi estudada a imobilização de organocatalisadores em sílicas mesoporosas ordenadas, tipo SBA-15, com objetivo de obter um sistema heterogêneo e facilitar o reuso do organocatalisador e também melhorar a sua eficiência catalítica. Neste contexto, organocatalisadores derivados da L-prolina foram sintetizados e incorporados na SBA-15 por adsorção, via impregnação úmida, e ligados quimicamente via funcionalização com organossilano. Os sistemas catalíticos obtidos foram caracterizados e empregados como catalisadores em reações aldólicas assimétricas, usando cicloexanona e o p-nitrobenzaldeído como materiais de partida. Os organocatalisadores também foram incorporados a SBA-15 por adsorção in situ, com os próprios reagentes da reação catalítica. A incorporação dos organocatalidadores não causou nenhum dano estrutural a SBA-15, mantendo sua estrutura de mesoporos. No entanto, houve diminuição da área superficial e volume de poro indicando inserção de espécies orgânicas nos mesoporos da SBA-15. Sendo que a incorporação foi maior quando se usou o método de adsorção, além disso, a adsorção via processo in situ resultou em maior quantidade de material dentro dos mesoporos. Os resultados dos testes catalíticos mostraram que os organocatalisadores incorporados a SBA-15, via adsorção in situ, foram mais eficientes, pois resultaram em maior conversão e seletividade reacional.