Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Foto-oxidação de alcoóis com FeCl3
Dalmo Mandelli, Wagner Alves Carvalho, Georgiy Borisovich Shulpin, Raquel Vieira Busto

Última alteração: 2011-09-11

Resumo


Introdução

A oxidação de alcoóis primários e secundários a aldeídos e cetonas é fundamental em síntese orgânica, mas muitos processos não utilizam oxidantes ambientalmente amigáveis. Recentemente, vários trabalhos foram publicados sobre a oxidação de alcoóis com oxigênio molecular (O2) ou peróxido de hidrogênio (H2O2) catalisada por metais de transição. A utilização de ferro é uma alternativa mais barata e menos tóxica, além de estar altamente disponível para a síntese de escala industrial de química fina.

Objetivos

Estudar a oxidação de alcoóis usando FeCl3 como catalisador e O2 ou H2O2  como oxidantes.

Metodologia

As reações de oxidação ativadas por luz à temperatura ambiente são atrativas do ponto de vista prático e ambiental, uma vez que há possibilidade da utilização de energia solar para ativação do sistema. Neste trabalho estudou-se a oxidação de isopropanol e cicloexanol com O2 e H2O2 utilizando-se FeCl3 como catalisador das reações. As reações foram realizadas em reator cilíndrico de vidro termostatizado a 25°C. A solução foi vigorosamente agitada, sendo utilizada uma lâmpada de mercúrio de 500W. A concentração final de catalisador foi igual a 4x10-4 mol L-1, sendo o volume final da reação completado com o álcool a ser oxidado para 3mL. Foi borbulhado O2 em fluxo lento ou utilizou-se 5mmol de H2O2 como oxidante após completa homogeneização do sistema. Nas reações em que se utilizou isopropanol, o padrão interno (nitrometano – CH3NO2) foi adicionado dentro da reação (0,37 mol L-1) e para as reações com cicloexanol, adicionou-se 0,46mmol do mesmo; foram retiradas alíquotas em diferentes tempos reacionais. As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa – CG, utilizando-se um cromatógrafo Shimadzu GC-2010 equipado com uma coluna de polietileno-glicol (INNOWAX, 25m X 0,2mm X 0,4µm), acoplada a um detector por ionização em chamas e um injetor automático. A quantificação dos produtos foi realizada utilizando-se uma curva de calibração e CH3NO2 como padrão interno.

Resultados e Discussão

A adição de cetonas como sensibilizadores não aumentou o rendimento das reações de oxidação de cicloexanol utilizando o sistema FeCl3 na presença de luz. As oxidações de cicloexanol e isopropanol realizadas com H2O2 formaram até quatro vezes mais produtos do que quando se utilizou ar. Para a oxidação de isopropanol, o aumento da concentração de catalisador em dez vezes, diminuiu o rendimento pela metade. Já a utilização de solvente aumentou em até 2,5 vezes o rendimento.

Conclusão

O sistema FeCl3 na presença de luz foi ativo na oxidação de alcoóis com O2 ou H2O2.