Estudio comparativo de la hidrogenación catalítica y electrocatalítica de substratos orgánicos con insaturaciones C=C Y C=O

Abstract

Desde el punto de vista sintético, la hidrogenación catalítica (HC) representa una reacción muy importante en química orgánica y ha sido estudiada ampliamente tanto en fase gaseosa como fase líquida. El proceso puede ser llevado a cabo a diferentes condiciones de temperatura desde 25 hasta 400 °C y a presiones de hidrógeno de 1 a 350 atm, sobre catalizadores heterogéneos u homogéneos que incluyen la presencia de metales nobles y/o de transición, soportados o no, y metales tipo Raney. De igual manera la hidrogenación electrocatalítica (HEC) es una vía alternativa para hidrogenar moléculas orgánicas, pero a diferencia de la hidrogenación catalítica opera bajo condiciones más suaves, temperatura moderada (<100°C) y a presión atmosférica, evitando así productos indeseables generados en condiciones más severas. Con el fin de comparar la eficiencia de los métodos de hidrogenación antes mencionados, se estudió dicha reacción sobre dos substratos, oleato de metilo y ciclohexeno, los cuales presentan diferente reactividad y diferentes tipos de insaturaciones, en el primer caso el compuesto presente insaturaciones olefínicas, tipo C=C y carbonílicas, C=O; mientras que en el segundo solo se tiene una insaturación del tipo C=C. Para cumplir con los objetivos propuestos la metodología incluyó en una primera instancia pruebas catalíticas de la reacción de interés con sistemas homogéneos a base de Pd y Ru. La siguiente etapa comprendió la preparación de catalizadores heterogéneos a base de Ni soportado sobre SnO2 y SnO, al igual que su caracterización por las técnicas de Espectroscopía Infrarroja, Microscopía Electrónica de Transmisión, Área Superficial y Absorción Atómica de Llama. Y, finalmente, los catalizadores heterogéneos fueron estudiados bajo las condiciones de reacción por vía electrocatalítica.