Otimização da oxidação catalítica do álcool benzílico promovida por complexos metálicos 3d-via análise multivariada - Chimilouski, Larissa (2024)
O estudo de reações de oxidação catalítica promovidas por complexos metálicos tem sido considerado uma das áreas mais promissoras da indústria química. Além disso, a otimização das condições reacionais visando a maximização de formação de produtos é uma etapa crucial e, uma ferramenta bastante útil para tal, é a utilização da análise multivariada, na qual são avaliadas múltiplas variáveis de forma concomitante, permitindo a geração de modelos matemáticos que possibilitam uma avaliação significativa de cada variável e de suas interações. Tendo em vista as dificuldades na oxidação de álcoois primários e a crescente demanda por complexos metálicos como catalisadores, o presente trabalho se propõe a avaliar a performance catalítica de complexos metálicos bioinspirados frente a álcoois benzílicos p- substituídos utilizando a análise multivariada segundo o modelo Box-Behnken. No primeiro sistema estudado, o complexo [Cu(bpy)2] (CIO4)2 ancorado em nanopartículas magnéticas (NPs) core-shell (Fe3O4@SiO2) apresentou atividade catalítica frente a conversão de álcool benzílico produzindo seletivamente benzaldeído. Além disso, múltiplos usos do catalisador imobilizado nas NPs comprovaram a sua reciclabilidade, em que, após três reutilizações, as conversões acumuladas foram 60% maiores do que em meio homogêneo. Em um segundo estudo, a abordagem multivariada permitiu identificar regiões ótimas para os complexos mono e binucleares de cobre(II) em meio homogêneo, foi possível observar a maior conversão de álcool benzílico em benzaldeído para o complexo mononuclear, o que está de acordo com o comportamento de sistemas enzimáticos conhecidos, apontando para a importância da nuclearidade desses complexos na oxidação de álcoois primários. Em um terceiro estudo, foi avaliado a atividade catalítica de complexos porfirínicos de Mn, Fe e Cu, frente a álcoois benzílicos p-substituídos com uma relação linear de energia que pode ser observada correlacionando a densidade eletrônica sobre o anel aromático (sp) e os níveis de conversão encontrados.