Ferroporfirinas como catalisadores em reações de oxidação do ciclohexano e reação de "Bayer-Villiger: Sistemas heterogêneos

Resumo

O desenvolvimento de processos químicos dentro dos preceitos da química "verde" é o que garantirá a sustentabilidade do meio ambiente em que vivemos; para isto catalisadores heterogêneos ativos, seletivos e recicláveis precisam ser preparados e melhor estudados. Muitas reações atualmente empregadas pelas indústrias necessitam ser otimizadas, e isto pode ser ajustado estudando-se não apenas as condições reacionais como as propriedades dos catalisadores heterogêneos.Duas reações de grande importância industrial são a reação de Bayer Villiger (BV) e oxidação do ciclohexano, que servem como ferramentas para a produção de produtos de valor agregado, estas reações necessitam ainda ser melhoradas para sua aplicação com eficiência e seletividade pela indústria química, pois os processos atualmente utilizados nestas reações empregam reagentes ou oxidantes tóxicos o que acarreta na baixa seletividade dos produtos obtidos.Como modelo biomimético de enzimas, como as monooxigenases, as metaloporfirinas sintéticas têm sido empregadas com eficiência em uma séria de reações de oxidação, porém poucos estudos relatam seu uso como catalisador na reação BV. O nosso grupo foi pioneiro em relatar estes catalisadores em sistemas heterogêneos na reação de BV e isto nos fornece ampla perspectiva de estudos com estes catalisadores biomiméticos (ou bioinspirados).Este projeto de pesquisa tem por objetivo principal o desenvolvimento e utilização de catalisadores constituídos de matrizes inorgânicas preparadas pelo processo sol-gel ou argilas naturais (caulinitas) que contêm como fase ativa ferroporfirinas de segunda geração ou íons de metais de transição, mais especificamente ferro, para a aplicação em catálise seletiva do hidrocarboneto ciclohexano, e cetonas (reação BV) a fim de estabelecer condições ideais de uso do oxidante peróxido de hidrogênio.Objetiva-se a construção de catalisadores, estáveis, seletivos e recicláveis, nos quais a fase ativa permanece no sistema sem ser lixiviado, dentro dos preceitos da química verde. Para isso realizaremos um amplo estudo relacionando as propriedades texturais e morfológicas à eficiência e seletividade catalítica. (AU)