Estudos na área de hidrogenação eletrocatalítica e complexos de inclusão com ciclodextrina

Abstract

A reação de hidrogenação de algumas classes de substratos orgânicos cetonas insaturadas, benzaldeídos e acetofenonas) foi investigada através de um método eletrocatalítico (célula indivisível, ânodo sacrificial de níquel (AS) e um sistema de água/ metanol como solvente). O método foi avaliado através da eficiência eletroquímica do processo de hidrogenação [(carga teórica de hidrogenação/carga experimental) x rendimento de hidrogenação]. Através da análise dos resultados de eficiência eletroquímica observou-se que a ordem de reatividade dos substratos (cetonas -insaturadas>benzaldeídos> acetofenonas) é a mesma que a encontrada na literatura. Constantes de inclusão (Ki) entre ciclodextrinas (CDs) e uma série de benzaldeídos e acetofenonas foram determinadas por meio de duas metodologias diferentes: método espectroscópico de UV/vis e o método da corrente eletroquímica, determinado por voltametria cíclica. Os valores referentes ao método de CE, determinados para os arilbenzaldeídos variaram de 322 ± 27 a 5.688 ± 317 mol-1 L, enquanto que para o método de UV/vis, os valores estavam compreendidos entre 342 ± 19 e 7.386 ± 142 mol-1 L. Os valores calculados no grupo de acetofenonas variou de 2.201 ± 88 a 9.125 ± 251 mol-1 L, para o método de espectrofotometria no UV/vis e de 1.473 ± 33 a 7.555 ± 187 mol-1 L para o método da corrente eletroquimica. As condições experimentais de hidrogenação eletrocatalítica (HEC) do benzaldeído em água, utilizando AS de níquel e -ciclodextrina (-CD) como catalisador de transferência de fase inversa foram determinadas. Quatro parâmetros foram investigados: (1) a morfologia do níquel eletrodepositado sobre a matriz catódica (Cu, Fe, Ni e Fe / Ni da liga (64:36)) durante a pré-eletrólise, (2) tipo de CD e sua concentração (3), a concentração de eletrólito suporte e (4) a densidade de corrente aplicada. Os resultados mostraram que as melhores condições de eletrólise foram de 2,8 mmol L-1 de -CD, 1,0 mol L-1 de NH4Cl e uma densidade de corrente de 330 mA dm-2