Catalisadores heterogêneos aplicados na reação de Biginelli e abertura de anel epóxido de ésteres graxos

Abstract

O presente trabalho relata, em dois capítulos, duas aplicações na catálise heterogênea. No primeiro capítulo é mostrada a utilização de nanopartículas de óxidos metálicos (cobre, cádmio e ferro) a base de titânia (TiO2) como catalisadores na reação de Biginelli. Os catalisadores foram sintetizados através do método de eletrofiação, passaram por um tratamento térmico, e ficou evidenciado, através da difratometria de raios X de pó e microscopias eletrônicas de varredura e transmissão, que a fase rutilo foi obtida para todos os nanomateriais. Após serem caracterizados, os materiais foram utilizados na reação de Biginelli em batelada e com aquecimento via microondas (ambas livres de solventes), obtendo bons rendimentos para a síntese do aduto de Biginelli (84-95%). O estudo mecanístico realizado verificou que o mecanismo via imínio é favorecido para os sistemas adotados. O segundo capítulo relata a utilização de óxido de grafeno (GO) e de um nanocompósito de GO/ZnO como catalisadores na reação de abertura de anel epóxido. Os materiais foram sintetizados através do método de Hummer (modificado), caracterizados e, posteriormente, empregados como catalisadores para promoverem a abertura de anel epóxido de óleo de soja. Os sistemas catalíticos apresentaram boas conversões (88-99%) e seletividades (75-89%), no tempo reacional de 24 h. A ultima etapa do trabalho foi a realização das reações de reciclo para os sistemas adotados, mostrando que eles apresentaram atividades catalíticas durante três ciclos, verificando a potencial utilização do GO e GO/ZnO como catalisadores heterogêneos para a reação em questão.