Estudo eletroquímico da dimerização de compostos carbonílicos α,β insaturados utilizando célula de cavidade

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvido um método eletroquímico para dimerização de olefinas eletronicamente ativadas com grupos retiradores de elétrons considerando os princípios da Química Verde. Todas as eletrólises foram realizadas na célula de cavidade contendo um macroeletrodo de grafite em pó, sem adição de solventes e aditivos. Na primeira etapa, os reagentes fumarato de dietila e maleato de dietila foram estudos para determinar o reagente mais adequado a ser utilizado como modelo nas investigações das melhores condições experimentais. Para isso, a influência dos parâmetros como corrente elétrica, solução eletrolítica e tempo de reação foram analisados e foi constatado que o fumarato de dietila apresentou melhor desempenho, com rendimento cromatográfico de 73%, em uma eletrólise utilizando NaOH 0,1 mol.L-1 como solução eletrolítica (anólito) sob corrente de 10 mA e 80,4 minutos de reação. Na segunda etapa foi realizado um estudo de otimização do processo de extração para aumentar o rendimento em massa do produto dimérico. Foram realizadas investigações da influência do solvente extrator, tratamento e quantidade em massa do grafite em pó (100, 200 e 300 mg) na confecção do macroeletrodo, extração da solução eletrolítica, tempo de sonicação e agitação. Os resultados mostraram que apenas a etapa inicial de tratamento do grafite com ácido clorídrico, para eliminação de grupos funcionais, levou a um maior rendimento em massa (reagente/dímero) na etapa de extração. Dentre os solventes estudados como diclorometano e éter, o acetato de etila foi o escolhido para ser utilizado como solvente extrator. As etapas de sonicação e agitação se mostraram irrelevantes, bem como a extração da solução eletrolítica. Os compostos cicloexen-2-ona, 3-metil-cicloexen-2-ona, quinona, benzalacetofenona e fumarodinitrila foram utilizados para verificar a eficiência da metodologia de dimerização. Dentre os reagentes estudados, foram obtidas as seguintes taxas de conversão dos dímeros: fumarato de dietila (100%), maleato de dietila (100%), cicloexen-2- ona (73%), 3-metil-cicloexen-2-ona (80%), 1,4-benzoquinona (dímero 0%; hidroquinona 100%), benzalacetofenona (não determinado) e fumarodinitrila (dímero 0%; 1,4- diaminobutano, 78%).