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Oxidação de hidrocarbonetos catalisada por ReO4/Al2O3 e ReO4/Al2O3-Nb2O5
Última alteração: 2012-11-22
Resumo
Introdução
A oxidação de hidrocarbonetos é muito estudada, pois leva a obtenção
de produtos com grande aplicação industrial [1,2]. Muitos trabalhos vêm sendo
realizados com o objetivo de desenvolver novos catalisadores que aumentem o
rendimento dessas reações e gerem cada vez menos sub-produtos [3].
O óxido de rênio suportado em alumina, ReO4/Al2O3, é ativo na
epoxidação de alquenos, na presença de H2O2 como oxidante [4]. Com relação
aos catalisadores à base de nióbio, observa que o número de publicações tem
aumentado, refletindo sua importância em reações catalíticas. No entanto, não
há artigos disponíveis sobre o seu uso como catalisador para oxidação de
hidrocarbonetos, na ausência de metais de transição.
Objetivos
Verificar a ação catalítica de rênio suportado em alumina em reações
de epoxidação e oxidação de hidrocarbonetos e testar a ação catalítica com
adição de óxido de nióbio ao suporte.
Metodologia
As reações foram realizadas em um reator termostatizado a 80ºC sob
refluxo. Ao balão foi adicionado o substrato, peróxido de hidrogênio,
nitrometano e catalisador em acetato de etila. Foram retiradas alíquotas
durante a reação e estas foram alisadas por cromatografia a gás.
Resultados
Utilizou-se como substratos cicloocteno e ciclooctano e como
catalisadores Al2O3, Al2O3-Nb2O5(1%), ReO4(12%)/Al2O3 e ReO4(12%)/Al2O3-
Nb2O5(1%) (entre parênteses a proporção de reagente no catalisador).
Na epoxidação de cicloocteno, observou-se a Al2O3 possui uma
atividade catalítica e a eficiência pode ser aumentada com a adição de ReO4.
Já a adição de Nb2O5, tanto na Al2O3 como no ReO4/Al2O3 diminuiu a eficiência
do catalisador.
Na oxidação de ciclooctano observou-se que a Al2O3 possui a melhor
eficiência na conversão de ciclooctano para ciclooctanol. Tanto a adição de
ReO4 como a adição de Nb2O5 diminuíram a eficiência do catalisador.
Entretanto, também há a formação de ciclooctanona. Nesta reação observouse
um pequeno aumento na eficiência catalítica com a adição de Nb2O5 à
Al2O3.
Conclusão
A modificação do suporte de Al2O3 com Nb2O5 mostrou-se ineficiente
tratando-se das reações de epoxidação de cicloocteno e na conversão de
ciclooctano para ciclooctanol. Entretanto, observou-se um possível aumento no
rendimento da reação de oxidação do ciclooctano para ciclooctanona.
A oxidação de hidrocarbonetos é muito estudada, pois leva a obtenção
de produtos com grande aplicação industrial [1,2]. Muitos trabalhos vêm sendo
realizados com o objetivo de desenvolver novos catalisadores que aumentem o
rendimento dessas reações e gerem cada vez menos sub-produtos [3].
O óxido de rênio suportado em alumina, ReO4/Al2O3, é ativo na
epoxidação de alquenos, na presença de H2O2 como oxidante [4]. Com relação
aos catalisadores à base de nióbio, observa que o número de publicações tem
aumentado, refletindo sua importância em reações catalíticas. No entanto, não
há artigos disponíveis sobre o seu uso como catalisador para oxidação de
hidrocarbonetos, na ausência de metais de transição.
Objetivos
Verificar a ação catalítica de rênio suportado em alumina em reações
de epoxidação e oxidação de hidrocarbonetos e testar a ação catalítica com
adição de óxido de nióbio ao suporte.
Metodologia
As reações foram realizadas em um reator termostatizado a 80ºC sob
refluxo. Ao balão foi adicionado o substrato, peróxido de hidrogênio,
nitrometano e catalisador em acetato de etila. Foram retiradas alíquotas
durante a reação e estas foram alisadas por cromatografia a gás.
Resultados
Utilizou-se como substratos cicloocteno e ciclooctano e como
catalisadores Al2O3, Al2O3-Nb2O5(1%), ReO4(12%)/Al2O3 e ReO4(12%)/Al2O3-
Nb2O5(1%) (entre parênteses a proporção de reagente no catalisador).
Na epoxidação de cicloocteno, observou-se a Al2O3 possui uma
atividade catalítica e a eficiência pode ser aumentada com a adição de ReO4.
Já a adição de Nb2O5, tanto na Al2O3 como no ReO4/Al2O3 diminuiu a eficiência
do catalisador.
Na oxidação de ciclooctano observou-se que a Al2O3 possui a melhor
eficiência na conversão de ciclooctano para ciclooctanol. Tanto a adição de
ReO4 como a adição de Nb2O5 diminuíram a eficiência do catalisador.
Entretanto, também há a formação de ciclooctanona. Nesta reação observouse
um pequeno aumento na eficiência catalítica com a adição de Nb2O5 à
Al2O3.
Conclusão
A modificação do suporte de Al2O3 com Nb2O5 mostrou-se ineficiente
tratando-se das reações de epoxidação de cicloocteno e na conversão de
ciclooctano para ciclooctanol. Entretanto, observou-se um possível aumento no
rendimento da reação de oxidação do ciclooctano para ciclooctanona.