Nanotubos de carbono de paredes múltiplas dopados com nitrogênio e decorados com nanopartículas de paládio e suas aplicações em reações de catálise
Fecha
2016-02-05Metadatos
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O presente trabalho apresenta a síntese de um novo catalisador de nanopartículas de paládio suportadas em nanotubos de carbono de paredes múltiplas contendo nitrogênio (Pd@CNxNCPM) 1 e sua utilização em reações de acoplamento carbono-carbono (Suzuki e Heck) bem como em reações de Hidrogenações catalíticas (reduções de duplas ligações C-C e redução de nitrocompostos). A estratégia sintética utilizada permitiu a obtenção do catalisador de maneira simples, em curto tempo reacional e de maneira eficiente e sem a presença de agentes estabilizantes externos. Para isso foi empregado como precursor de paládio o sal hexacloropaladato IV de potássio e como agente redutor, hidrazina monohidratada sem a necessidade de agentes estabilizantes para o controle da nucleação e tamanho de nanopartículas. O sistema catalítico foi caracterizado quanto sua morfologia: dispersão, tamanho e forma de nanopartículas através de microscopia eletrônica de varredura. Também foi realizada espectroscopia Raman do catalisador bem como determinação do teor de paládio. Após devidamente analisado o catalisador, o mesmo foi testado para reações de acoplamento carbono-carbono de Suzuki e Heck levando a formação dos respectivos produtos com rendimentos de 70-> 95% para os acoplamentos de Suzuki e 75-> 95% para Heck. Para as sínteses em questão foram usados 0,5 mol% de catalisador (baseados na massa de paládio) para Suzuki e 10 mol% para Heck. Cabe salientar que o catalisador se mostra estável nas condições reacionais testadas, sendo observada a possibilidade de reuso deste sistema por ciclos reacionais adicionais, sem perdas de eficiência para o acoplamento de Suzuki. Ainda, o catalisador se mostrou eficiente para hidrogenações catalíticas quimiosseletivas de ligações de carbono-carbono insaturadas e nitrocompostos levando aos respectivos produtos em bons rendimentos. Dessa forma o catalisador sintetizado se mostrou versátil, sendo possível ser utilizado em reações de acoplamento carbono-carbono bem como em reduções catalíticas, também pode ser recuperado e reutilizado, o que confere ao mesmo uma característica ambientalmente correta.
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