00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Tese
Título: Síntese e caracterização de sistemas catalíticos com base em compostos organoestânicos(IV) ancorados em sílica e avaliação de suas atividades catalíticas frente a reações de transesterificação
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of catalytic systems based on silica anchored organotin(IV) compounds and evaluation of their catalytic activities in transesterification reactions
Autor(es): Jesus, Roberta Anjos de
Primeiro Orientador: Meneghetti, Mario Roberto
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Meneghetti, Simoni Margareti Plentz
metadata.dc.contributor.referee1: Suarez, Paulo Anselmo Ziani
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Antonio Osimar Sousa da
metadata.dc.contributor.referee3: Barbosa, Cintya D' Angeles do Espirito Santo
Resumo: Neste trabalho foi investigado a ancoragem de complexos de Sn(IV) em sílica modificada com grupos tióis, a fim de obter catalisadores heterogêneos com potencial atividade na reação de transesterificação. A ancoragem de catalisadores organoestânicos(IV) em sílica já vem sendo objeto de estudo de nosso grupo de pesquisa como sistemas catalíticos heterogeneizados para a produção de ésteres metílicos. Entretanto, este trabalho tem como objetivo minimizar a lixiviação das espécies ativas à base de estanho do suporte e, consequentemente, melhorar a atividade catalítica em reações com o reuso do catalisador. Neste estudo, foi investigado a ancoragem dos seguintes compostos organoestânicos(IV): n-Me2SnCl2, n-Bu2SnCl2, n-Bu2Sn(OMe)2 e n-Bu3SnOMe que, em condições homogêneas, apresentam excelente atividade catalítica em reações de transesterificação. A ancoragem dos complexos citados foi realizada a partir da interação entre esses complexos e grupos tióis presentes na sílica previamente modificada. A ancoragem foi confirmada por diversas técnicas analíticas, dentre elas: espectroscopia na região do infravermelho médio, espectroscopia Raman, espectroscopia na região do UV-Vis, análise termogravimétrica, espectrometria ótica de emissão atômica, energia por dispersão de raios-X, microscopia eletrônica de varredura acoplada à energia por dispersão de raios-X, fisissorção de nitrogênio e determinação da área superficial pelo método de BET. O sistema SiO2-S-SnBu2OMe foi o que apresentou maior teor de estanho ancorado (9,8%) seguidos por SiO2-S-SnMe2Cl, SiO2-S-SnBu3 e SiO2-S-SnBu2Cl que apresentaram, respectivamente, 8,4, 7,6 e 6,0%. O desempenho catalítico dos sistemas organoestânicos, tanto os moleculares quanto os suportados, foi avaliado em reações de transesterificação do acetato de etila ou da tricaprilina, em presença de metanol. Os produtos foram caracterizados por cromatografia gasosa. Nas condições empregadas, todos os compostos de estanho apresentaram atividade catalítica com a seguinte ordem: n-Bu2Sn(OMe)2 > n-Bu2SnCl2 > n-Me2SnCl2 > n- Bu3SnOMe. Por outro lado, os sistemas heterogeneizados, a seguinte tendência foi observada: SiO2-S-SnBu2OMe > SiO2-S-SnMe2Cl > SiO2-S-SnBu2Cl > SiO2-S-SnBu3 mas em todos os casos com menor atividade. Foi observada a perda de Sn(IV) do suporte nos testes de reuso, porém os catalisadores se mantiveram ativos por até 6 ciclos de reuso para a reação com o acetato de etila e 8 ciclos para a tricaprilina. A ancoragem dos compostos organometálicos de Sn(IV) mostrou-se promissora na reação de transesterificação.
Abstract: In this work, the anchoring of Sn(IV) complexes on silica modified with thiols groups was investigated in order to obtain heterogeneous catalysts with potential activity in the transesterification reaction. The anchoring of organotin(IV) catalysts in silica has already been studied by our research group as heterogenized catalytic systems for the production of methyl esters. However, this work aims to minimize leaching of the active tin-based species of the support and, consequently, to improve the catalytic activity in reactions with the reuse of the catalyst. In this study, the anchoring of the following organotin compounds (IV): n-Me2SnCl2, n-Bu2SnCl2, n-Bu2Sn(OMe)2 and n-Bu3SnOMe were investigated, which under homogeneous conditions show excellent catalytic activity in transesterification reactions. The anchoring of the mentioned complexes was carried out from the interaction between these complexes and groups thiols present in the previously modified silica. The anchoring was confirmed by several analytical techniques, among them: medium infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis, atomic emission optical spectrometry, X-ray scattering energy, electron microscopy of scanning coupled to the energy by X-ray dispersion, nitrogen fisistion and determination of the surface area by the BET method. The SiO2-S-Bu2SnOMe system presented the highest anchored tin content (9.8%) followed by by SiO2-S-Me2SnCl, SiO2-S-SnBu3 and SiO2-S-Bu2SnCl, which presented, respectively, 8.4, 7.6 and 6.0%. The catalytic performance of both the molecular and the supported organotin systems was evaluated in transesterification reactions of ethyl acetate or tricapryline in the presence of methanol. The products were characterized by gas chromatography. Under the conditions employed, all the tin compounds showed catalytic activity in the following order: n-Bu2Sn(OMe)2 > n-Bu2SnCl2 > n-Me2SnCl2 > n- Bu3SnOMe. On the other hand, heterogenized systems, the following trend was observed: SiO2-S-SnBu2OMe > SiO2-S-SnMe2Cl > SiO2-S-SnBu2Cl > SiO2-S-SnBu3 but in all cases with less activity. It was observed the loss of Sn(IV) from the support in the reuse tests, but the catalysts remained active for up to 6 cycles of reuse for ethyl acetate reaction and 8 cycles for tricaprilin. The anchoring of the organometallic compounds of Sn(IV) was shown to be promising in the transesterification reaction.
Palavras-chave: Compostos organoestânicos (IV)
Catálise heterogênea
Sílica
Transesterificação
Anchoring of organotin(IV) compounds
Heterogeneous catalysis
Transesterification
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: JESUS, Roberta Anjos de. Síntese e caracterização de sistemas catalíticos com base em compostos organoestânicos(IV) ancorados em sílica e avaliação de suas atividades catalíticas frente a reações de transesterificação. 2019. 145 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação da Rede Nordeste de Biotecnologia (RENORBIO), Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5866
Data do documento: 27-jun-2019
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