Hidrogenação parcial de benzeno a cicloexeno catalisada por espécies de rutênio em ambientes hidrofílicos

Resumo

O projeto visa à utilização de catalisadores de rutênio (espécies de rutênio em ambientes hidrofílicos) na hidrogenação parcial de benzeno a cicloexeno e será desenvolvido no Departamento de Química e Bioquímica do Instituto de Ciências Biológicas e Química da Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUCCAMP). O cicloexanol é um intermediário importante na produção de ácido adípico e seus derivados, os quais são utilizados na obtenção de poliamidas e poliésteres e também como aditivos. O cicloexanol é obtido principalmente pela oxidação do cicloexano ou em alguns casos pela oxidação do benzeno para fenol e sua posterior hidrogenação, no entanto, alguns problemas existem para ambos os processos. Alternativa recentemente explorada é a hidrogenação parcial do benzeno para o cicloexeno e sua posterior hidratação para cicloexanol. A grande dificuldade neste processo é maximizar o rendimento em cicloexeno devido sua hidrogenação para cicloexano ser favorecida cineticamente. Assim, a hidrogenação parcial do benzeno é realizada em um sistema bifásico (água/benzeno) usando catalisadores de rutênio (normalmente partículas de rutênio) suspensos na fase aquosa. A adição de sais de zinco e outros aditivos na fase aquosa é essencial para se obter uma boa seletividade para cicloexeno. O papel desses sais é transformar as características da superfície das partículas de rutênio de hidrofóbica para hidrofílica. Isto favorece o transporte do benzeno para a superfície do catalisador e previne o acesso do cicloexeno. A fim de evitar a adição de sais de zinco e outros aditivos na fase aquosa, pretendemos testar como catalisadores, espécies de rutênio em ambientes hidrofílicos. Para isso utilizaremos complexos de rutênio solúveis em água, os quais serão suportados em peneiras moleculares hidrofílicas (silicalita-MCM-41 e aluminossilicato-MCM-41) através da técnica SAPC (Suported Aqueous Phase Catalyst) e também partículas de rutênio impregnadas nas zeólitas hidrofílicas X, Y e MCM-41. (AU)