Nanopartículas de Pd(0) suportadas em resíduos agroindustriais carbonizados: síntese, caracterização e avaliação catalítica na obtenção de dióis vicinais

Abstract

Reações de abertura de epóxido são de grande interesse, pois levam àa formação de intermediários sintéticos, 1,2-substituídos, tais como dióis. Estes compostos são muito úteis para indústria química, farmacêutica, agroquímica, entre outras. Assim, neste trabalho foram sintetizados catalisadores a partir de carvões de resíduos agroindustriais: casca de banana, bagaço de cana-de-açúcar, casca de cana-de-açúcar, caule de milho, casca de arroz e fibra de coco em condições otimizadas de queima. Nanopartículas de paládio Pd(0) foram sintetizadas pelo método de redução de cloreto de paládio PdCl2com NaBH4 e suportadas nos carvões, sendo ambos caracterizados pelas técnicas de energia de dispersão de raio-x (EDS), espectrometria de massas por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os seis sólidos produzidos foram empregados, inicialmente, na reação de abertura do 2-feniloxirano para avaliação catalítica. O catalisador suportado em carvão de casca de banana (C1) apresentou-se como mais eficiente, gerando rendimentos em torno de 60%, sob condições brandas, como temperatura ambiente. Com intuito de aumentar o escopo de moléculas 1,2-dióis, empregando (C1), testou-se o potencial catalítico na abertura da molécula 1,2-epoxiciclohexano, obtendo-se rendimento de 35%.

Epoxide opening reactions have become of great interest because they lead to formation of synthetic intermediates, such as 1,2-substituted. These print of molecules and very useful for pharmaceutical chemicals, agrochemicals, among others. In this work we have prepared main catalysts from agroindustrial waste carbons: banana peel, sugarcane bagasse, bark sugarcane, corn stalk, rice husk, and coconut fiber, in optimized conditions of burn. A well-known protocol which consist reduction of PdCl2 by NaBH4, and supported in the carbons, and both were characterized by scanning electron microscopy techniques (SEM), X-ray scattering energy (EDS), spectrometry masses by inductively coupled plasma (ICP-MS), and transmission electron microscopy (TEM). The six solids produced were employed a cyclic epoxide in the of 2-phenyloxiranewith water. Noteworthy the catalyst supported on banana peel carbon (C1) was presented as more efficient, generating the desired product with 60% yield, under mild conditions. In order to increase the scope of the reaction, we also evaluated the catalytic potential of C1 in the opening of wich provided the desired 1,2-diol in the 35% yield.