[en] BAMBOO LIGNOCELLULOSIC SUPPORT IMPREGNATED WITH PALLADIUM AND ITS APPLICATION FOR SUZUKI REACTION - GISELE SILVA DA CRUZ (2021)
[pt] A reação de acoplamento C-C de Suzuki, desde a sua descoberta, sempre atraiu o interesse de diversos pesquisadores e encontrou aplicação em diversos campos tanto na academia como na indústria. Movidos pelos problemas ambientais que tanto preocupam nossa sociedade e pelos princípios da química verde, criados para guiar os químicos na direção de uma ciência sustentável, pesquisadores tem buscado criar catalisadores eficientes para essa reação, que consigam uma alta seletividade em condições reacionais brandas. O desenvolvimento de catalisadores heterogêneos é motivado pela sua fácil remoção do meio reacional e seu possível reuso para um elevado número de reações. Uma abordagem para criação desses catalisadores é a ancoragem de íons metálicos ou de nanopartículas (Nps) metálicas em suportes que facilitem seu manuseio, remoção e reuso. Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas de paládio (Nps Pd) estabilizadas por carboximetilcelulose (CMC), em cuja síntese foi utilizado o ácido L-ascórbico (AA) como agente redutor. Essas Nps foram caracterizadas por UV-VIS, FT-IR-ATR, DLS, potencial zeta, MEV e EDS. A reação de redução do 4-nitrofenol foi utilizada como teste preliminar para verificar a atividade catalítica dessas Nps e, em diferentes condições, a reação ocorreu com tempos que variaram de 3 a 10 minutos. Depois, foram empregadas três diferentes metodologias para a síntese de Nps Pd que utilizaram a CMC como agente redutor e estabilizador a fim de eliminar o uso do AA. As três Nps sintetizadas foram usadas para catalisar uma reação de acoplamento entre o ácido fenilborônico e o 4-iodofenol com rendimentos de 68-76 por cento em duas horas. As Nps que obtiveram maior rendimento foram escolhidas para dar prosseguimento ao projeto. Foram caracterizadas por UV-VIS, FT-IR-ATR, DLS, potencial zeta, MEV e EDS e foram utilizadas para catalisar mais três acoplamentos de Suzuki com rendimentos de 74 por cento a 86 por cento. Um suporte lignocelulósico, mecanicamente e termicamente resistente, feito a partir da biomassa de bambu foi funcionalizado com 1-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina (TEMPO) e caracterizado por FT-IR-ATR. Foi, então, impregnado para a imobilização de Na2PdCl4 (T_PdCl2) e das Nps Pd reduzidas e estabilizadas com CMC escolhidas (T_PdCMC_R). Os catalisadores desenvolvidos foram caracterizados por FT-IR-ATR, MEV e EDS. O catalisador T_PdCl2 foi utilizado em 4 reações seguidas com perdas de rendimento a cada reação (de 92,2 por cento até 18,4 por cento). Por ICP OES foi determinado que a quantidade de paládio lixiviada foi de 0,20 ppm na primeira reação e de 0,10 ppm nas reações seguintes. O catalisador T_PdCMC_R foi usado para a reação acoplamento entre ácido fenilborônico e 4-iodofenol e, em diferentes condições, obteve rendimentos de 35 por cento e 43 por cento.