Síntesi i caracterització de materials bàsics i la seva aplicació en reaccions d'interés industrial

Resum

La recerca de nous catalitzadors sòlids bàsics de tipus Brønsted ha estat en el punt de mira de nombrosos estudis recents, degut al seu gran potencial per a dur a terme reaccions de condensació ald`olica. Aquests materials sòlids eviten lús industrial de solucions aquoses de tipus KOH i NaOH, reduint significativament els problemes de generació de residus, corrosió o no reutilització dels catalitzadors. En els darrers anys, ha crescut linterès en lestudi dels hidròxids dobles laminars (layered double hydroxides, HDL) o compostos de tipus hidrotalcita, com a catalitzadors de nombroses reaccions, o bé, en altres aplicacions. Per tal de generar catalitzadors sòlids bàsics de tipus Brønsted, un HDL de Mg-Al, tractat tèrmicament, pot ser reconstruït degut al seu conegut efecte memòria. La reconstrucció es realitza per contacte del sòlid amb vapor daigua (fase gas) o per immersió en aigua liquida (fase liquida), ambdues en atmosfera inert. Un aspecte en discussió es la relació entre el procediment de rehidratació aplicat i lactivitat catalítica dels HDL de Mg-Al reconstruïts. En aquest treball shan estudiat detingudament els processos de rehidratació en fase gas o en fase liquida. Donat que el procés de rehidratació porta a la formació dun material de tipus meixnerita, el qual presenta centres bàsics de Brønsted en lespai interlaminar, es mostra que laccessibilitat cap a aquests centres bàsics es un factor determinant de lactivitat daquests catalitzadors en reaccions de condensació aldòlica. Per altra banda, sha estudiat també la sensibilitat dels catalitzadors HDL de Mg-Al reconstruïts en fase gas, a laddició de promotors alcalins, per tal dassegurar la seva influencia en lactivitat catalítica. La recerca descrita en aquest treball de tesi sha centrat en lestudi dels procediments dactivació/rehidratació, i en conseqüència, en la morfologia dels catalitzadors de tipus hidrotalcita. Les propietats bàsiques shan caracteritzat mitjançant diferents tècniques, com la desorció a temperatura programada de diferents molècules sonda, i mitjançant reaccions model del tipus condensació aldòlica entre citral-cetones. Una altra alternativa interessant és lús de líquids iònics, amb una amplia aplicació com a solvents, degut a les seves propietats físiques i químiques. Lús dels líquids iònics amb propietats bàsiques, pot proporcionar catalitzadors eficients en moltes reaccions de condensació aldòlica. En aquest sentit, sanalitzen diferents aspectes com lús dun líquid iònic suportat (lhidròxid de colina), la seva activitat catalítica en diverses reaccions de condensació aldòlica i la caracterització de les propietats bàsiques.