Tesis doctoral de Ana Belén Dongil De Pedro
El interés para inmovilizar complejos homogéneos ha sido ampliamente estudiado en literatura, ya que une las ventajas de la catálisis homogénea y heterogénea, como son la facilidad de separación del medio de reacción y la posibilidad de reutilizar el catalizador. Para ello, se han estudiado diversas estrategias de las que el anclaje covalente de complejos de metales de transición sobre soportes sólidos inorgánicos micro y mesoporosos ha sido la más exitosa. Esta estrategia requiere el desarrollo de metodologías de las que el uso de agentes silantes para reaccionar con la superficie de materiales de matriz silícea ha sido la más estudiada. Las ventajas adicionales derivadas del aislamiento atómico y la selectividad forma justifican en ocasiones la dificultad en la preparación. En este sentido, existen varias publicaciones en las que, además de materiales mesoporosos (mcm-41, sba-15…), Se han empleado materiales laminares, como algunos tipos de arcillas, consiguiendo además mejorar la selectividad debido a los efectos confinamiento. En este contexto, el uso de materiales de carbono para inmovilizar complejos catalíticos homogéneos, ofrece ventajas adicionales debido a su alta resistencia térmica, mecánica y química. Todo ello junto con su bajo coste, hace de los materiales de carbón candidatos ideales para su uso como soporte en el campo de la catálisis. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos dedicados a la sílice, se ha prestado poca atención a la utilización de materiales de carbono siendo utilizado principalmente como soporte de nanopartículas metálicas. La razón probablemente se encuentra en que se trata de materiales altamente inertes, de elevada hidrofobicidad y además en la dificultad de caracterizar por técnicas espectroscópicas. Además, la mayoría de la literatura sobre el uso de carbón para inmovilizar complejos homogéneos se basa en el carbón activado, cuyas propiedades de textura pueden no ser adecuadas para reacciones en fase líquida. Para superar estos inconvenientes, un procedimiento común es la oxidación de la superficie del carbón que se puede realizar en los bordes y/o los planos basales de las capas de grafeno. En este sentido, se han utilizado una gran variedad de métodos de oxidación para funcionalizar la superficie de carbono tanto en fase gas (o2, o3, co2) como en fase líquida (hno3, h2so4, h2o2), tratamiento con plasma, etc., Siendo la oxidación con ácido nítrico, la más empleada. La proporción de los grupos funcionales de oxígeno creados (carboxilo, carbonilo, quinona, fenol, y lactona fundamentalmente), depende del método de oxidación. Cuando la oxidación del grafito se lleva a cabo con ácidos fumantes, el material obtenido se conoce como óxido grafítico. Este material tiene carácter hidrófilo debido a los grupos epóxido e hidroxilo situados en el espaciado interlaminar y los grupos carboxílicos de los bordes. Su composición química permite intercalar moléculas por intercambio iónico y/o enlace covalente a través de los grupos ácidos de oxígeno al tiempo que aumenta el espaciado interlaminar. La inmovilización del complejo homogéneo se realiza con frecuencia a través de espaciadores entre el soporte y el complejo. Teniendo en cuenta que el nitrógeno es un agente quelante habitual para complejos de metales de transición, una ruta sencilla para unir el complejo sería la formación de enlaces tipo amida con los grupos carboxílicos de la superficie empleando moléculas con dos grupos amino adicionales capaces sobre las que anclar el complejo. Además, el uso de óxido de grafito como de soporte puede ofrecer ventajas adicionales como mejorar la selectividad catalítica, por el efecto de confinamiento. Según la naturaleza del agente quelante puede ser necesario incluir moléculas espaciadoras con un grupo haluro terminal a través del cual se anclaría la molécula quelante.
Datos académicos de la tesis doctoral «Funcionalización de soportes de carbón e inmovilización de complejos catalíticos para reacciones de hidrogenación selectivas en química fina«
- Título de la tesis: Funcionalización de soportes de carbón e inmovilización de complejos catalíticos para reacciones de hidrogenación selectivas en química fina
- Autor: Ana Belén Dongil De Pedro
- Universidad: Nacional de educación a distancia
- Fecha de lectura de la tesis: 11/02/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Inmaculada Rodríguez Ramos
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio ricardo Guerrero ruiz
- diego Luna Martinez (vocal)
- james Anderson (vocal)
- eva Diaz fernandez (vocal)