Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/30328
Type: Tese
Title: Partículas de óxido de ferro magnéticas modificadas com ácido p-sulfônico-calix[4]areno: preparação e uso em reações multicomponentes e de valoração do glicerol
Authors: Carlos Henrique Callegario Zacchi
First Advisor: Ângelo de Fátima
First Co-advisor: Maria Helena de Araújo
First Referee: Sérgio Antônio Fernandes
Second Referee: Célia Machado Ronconi
Third Referee: Gilson de Freitas Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Guilherme Ferreira de Lima
Abstract: O objetivo deste trabalho foi sintetizar partículas de óxido de ferro magnéticas e modificar a superfície desse material com o organocatalisador ácido p-sulfônico-calix[4]areno. Em seguida, investigou-se a catálise de reações orgânicas promovida pelas partículas magnéticas modificadas. As reações em que as partículas foram empregadas como catalisadores foram: reação de Biginelli, síntese de xantenonas e síntese de acetais derivados do glicerol, essa última com o intuito de agregar valor à glicerina. A síntese das partículas magnéticas pode ser feita a partir de diferentes metodologias, neste trabalho, empregou-se o método da precipitação, Pechini e solvotérmico. Em seguida, realizou-se a modificação da superfície desses óxidos, inserindo uma camada de sílica e, em seguida, o ácido p-sulfônico calix[4]areno foi ligado covalentemente na superfície do material, originando os três catalisadores que tiveram sua atividade catalítica avaliada. Os materiais sintetizados apresentaram composições químicas variadas, além disso, são morfologicamente distintos, por isso, observou-se que a atividade catalítica desses materiais foi diferente nas reações estudadas. Na reação de Biginelli, os três catalisadores foram eficientes. No entanto, aquele em que o suporte magnético foi sintetizado pelo método da precipitação foi o mais eficiente, levando a formação de produtos com até 88% de rendimento. Comportamento semelhante foi observado para a reação de obtenção das xantenonas. Embora os três materiais foram eficientes para promoverem a catálise da reação, o catalisador em que o suporte magnético foi sintetizado pelo método da precipitação levou a formação de xantenonas com até 87% de rendimento. Por fim, na reação de acetalização de aldeídos com o glicerol, a catálise foi promovida com maior eficiência pelo catalisador em que o suporte magnético foi sintetizado pelo método da precipitação. Foram obtidos produtos com até 93% de rendimento, quando o aldeído empregado continha o grupo metóxido na posição para do anel aromático. Além disso, visando maior seletividade na obtenção de acetais de cinco ou seis membros, a variação das condições de reação (130º C e 30 min), levou à formação exclusiva do isômero de seis membros. Sendo assim, conclui-se que o catalisador, cujo suporte magnético foi obtido pelo método da precipitação, foi o mais eficiente em todas as reações estudadas neste trabalho. Dessa forma, é promissor o estudo desse material como catalisador em outras reações que requerem meio ácido para se processarem de modo eficiente.
Abstract: The objective of this work was to synthesize magnetic particles of on iron oxide and modify the surface of this material with the organocatalyst p-sulfonic-calix[4]arene acid. Next, the catalysis of organic reactions promoted by the modified magnetic particles was investigated. The reactions where the particles were used as catalysts were: Biginelli reaction, xanthenone synthesis and synthesis of acetals derived from glycerol, the latter in order to add value to the glycerin. The synthesis of the magnetic particles can be made from different methodologies, in this work, the precipitation method, Pechini and solvothermic, was used. Then, the surface modification of these oxides was carried out by inserting a silica layer and then the p-sulfonic-calix[4]arene acid was covalently bound to the surface of the material, giving rise to the three catalysts that had their activity catalytic evaluation. The materials synthesized presented varied chemical compositions, in addition, they are morphologically distinct, so it was observed that the catalytic activity of these materials was different in the reactions studied. In Biginelli's reaction, the three catalysts were efficient. However, the one in which the magnetic support was synthesized by the precipitation method was the most efficient, leading to the formation of products with up to 88% yield. Similar behavior was observed for the xanthenone reaction. Although the three materials were efficient to promote the reaction catalysis, the catalyst in which the magnetic support was synthesized by the precipitation method led to the formation of xanthenones in up to 87% yield. Finally, in the aldehyde acetalization reaction with glycerol, the catalysis was promoted with higher efficiency by the catalyst in which the magnetic support was synthesized by the precipitation method. Products of up to 93% yield were obtained when the aldehyde employed contained the methoxy group at the para position of the aromatic ring. In addition, aiming for greater selectivity in obtaining acetals of five or six limbs, the variation of the reaction conditions (130° C and 30 min) only led to formation of the six-member isomer. Thus, it is concluded that the catalyst, whose magnetic support was obtained by the precipitation method, was the most efficient in all the reactions studied in this work. Thus, it is promising to study this material as a catalyst in other reactions that require acidic media to process efficiently.
Subject: Química Orgânica
Óxidos de ferro
Calixarenos
Glicerina
Catalisadores
Catálise
Precipitação (Química)
Sílica
Aldeídos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/30328
Issue Date: 16-Aug-2019
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese_Carlos Henrique Callegario Zacchi.pdf8.39 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.