Inmovilización de compuestos de coordinación tipo Pd-SALOPHEN sobre resinas poliméricas de elevada superficie con aplicación en catálisis heterogénea.

Abstract

La inmovilización de compuesto de coordinación sobre materiales poliméricos, se considera un método eficiente para proveer estabilidad operacional a catalizadores homogéneos, posibilitando su separación y reutilización catalítica. Es común, utilizar resinas reticuladas del tipo Merrifield, debido a su gran estabilidad, aunque estas, presentan baja superficie específica, en comparación a otros materiales inorgánicos utilizados en catálisis heterogénea. Por esto, se considera interesante la búsqueda de nuevas metodologías que proporcionen propiedades texturales a los sistemas inmovilizados. Se estudió la inmovilización de un compuesto de coordinación del tipo Pd-SALOPHEN, sobre co-polímeros, por medio de polimerización en suspensión del metal-monómero Pd N,N-bis(3-alilsalicilideno)-o-fenilendiamina (PdAS) junto a divinilbenceno (DVB) y un co-monómero espaciador, utilizando un agente porógeno para obtener un polímero con elevada superficie específica. Se estudió el efecto de la naturaleza del co-monómero espaciador, utilizando estireno (St) y metilacrilato (MA), y el contenido de PdAS en la síntesis de los materiales poliméricos, denominados PdAS(x)-MA y PdAS(x)-St; con x = 1, 2, 5, 10 y 15% en masa nominal. Mediante la caracterización de los materiales, se comprobaron las características texturales y físico químicas de los co-polímeros sintetizados, y también confirmó la inmovilización del compuesto de coordinación tipo Pd-SALOPHEN, sin evidenciar descomposición durante el proceso de inmovilización. El estudio de la naturaleza del comonómero espaciador demostró que la naturaleza fisicoquímica del espaciador influye xiii en la distribución del compuesto de coordinación en el material, mientras que el estudio del contenido de PdAS, resultó influir directamente en la aparición de nanopartículas (NPs) de Pd en la superficie polimérica, posterior al desempeño catalítico. Los materiales fueron evaluados en la reacción de acoplamiento de Heck, demostrando ser activos y 100% selectivos hacia el producto trans, siendo el catalizador, PdAS(10)-MA el que proporciona el mejor desempeño catalítico con un TOF de 6123 molIB molPd h -1 , presentando gran estabilidad catalítica, al ser evaluado de forma continua durante 5 ciclos catalíticos. Finalmente se demostró su aplicabilidad en la síntesis de compuestos de elevado valor agregado, como el cinoxato y octinoxato.