Reação de Esterificação e de Biginelli Via Catálise por Polioxometalatos Impregnados em Zeólita Y
Zeólitas e polioxometalatos são catalisadores utilizados em processos ambientais importantes e sua combinação produz um novo sólido adaptando com vantagens de ambos os catalisadores. Neste trabalho, materiais com H3PW12O40 ou H4SiW12O40 suportado em zeólita Y foram preparados por impregnação incipiente e aquosa, mantendo a estrutura de Keggin. A dispersão de H3PW12O40 ou H4SiW12O40 sobre a superfície da zeólita Y levou a formação de nanocristais de 5 nm e 23 nm, respectivamente. Embora a cristalinidade tenha diminuído com o carregamento de HPA, as imagens MEV mostraram que a morfologia original da zeólita Y foi conservada e uma forte interação entre os sólidos poderia ser inferida a partir dos espectros de RAM RMN. A formação de mesoporos secundários na estrutura da zeólita Y foi relacionada ao processo de desaluminação parcial que ocorreu durante a impregnação.
A impregnação de heteropolíácidos na zeólita Y resultou no desaparecimento dos sítios de Lewis, devido a interação com o ânion de Keggin, fazendo com que o sólido tenha predominantemente sítios do tipo Brønsted. Os novos sítios mantiveram força ácida superiores a -100 kJ mol-1 com um número geralmente maior porque os sólidos individuais tiveram aproximadamente a mesma força ácida dos sítios (-147 kJ mol-1).
Foi observada uma conversão mais elevada (77%) para a reação de esterificação para as amostras preparadas por impregnação incipiente. Adicionalmente, os sólidos ácidos preparados por impregnação aquosa foram também aplicados na reação multicomponente (RMC) de Biginelli para produzir a 3,4dihidropirimidina-2(1H)-ona (DHPM). A otimização do sistema de reação foi realizada e resultados promissores foram obtidos com 99% de rendimento para a reação de benzaldeído, acetoacetato de etila e ureia (proporção em mmol 1:1:1), contendo 50 mg de 28%HSiW/Y-AQ, líquido iônico hexafluorfosfato de 1-N-butil-3-N-metil-imidazólio (BMI.PF6) como solvente, a 100 °C e tempo de reacional de 1 h. Os resultados demonstraram que a elevada força ácida do catalisador é essencial para obter bons rendimentos na reação de esterificação, enquanto que para a reação MCR de Biginelli, a existência de um maior número de sítios ácidos é mais importante do que a força ácida do catalisador.
Reação de Esterificação e de Biginelli Via Catálise por Polioxometalatos Impregnados em Zeólita Y
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DOI: 10.22533/at.ed.607201703
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ISBN: 978-65-86002-60-7
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Palavras-chave: 1. Catalisadores heterogêneos. 2. Esterificação (Quimica). 4.Reação de Biginelli. I. Título.
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Ano: 2020