Nanopartícules metàl·liques de Pd(0), Au(0) i Rh(0) amb estabilitzants polioxietilenats. Síntesi i aplicacions en catàlisi

Resumen

El desenvolupament de processos químics amb un impacte ambiental mínim ha esdevingut una gran àrea d’interès en la comunitat científica. L’ús d’aigua com a dissolvent i el disseny de catalitzadors reciclables són algunes de les direccions més prometedores en aquest camp. Entre els catalitzadors solubles en aigua, s’ha mostrat una gran atenció en les nanopartícules metàl·liques. Entre aquestes, les nanopatícules de Pd(0) solubles en aigua són catalitzadors prometedors en processos orgànics, principalment en hidrogenacions, oxidacions i reaccions d’acoblament creuat C-C. Existeixen diversos tipus d’agents estabilitzants per preparar nanopartícules, per tal d’evitar l’aglomeració d’aquestes, com polímers que proporcionen una estabilització per atrapament, a causa de l’impediment estèric i a través de la interacció entre la superfície de la nanopartícula i els heteroàtoms presents en l’agent estabilitzant. En aquest context, el nostre treball ha estat centrat en l’ús de compostos derivats de polietilenglicols (PEG) com a estabilitzants de nanopartícules metàl·liques. Les cadenes de PEG són comercialment assequibles en diferents pesos moleculars, són solubles en aigua i insolubles en dietil èter. En aquest treball s’han sintetitzat compostos polioxietilenats, i els materials resultants, amb llargues cadenes de PEG ancorades, han estat emprats amb èxit com a estabilitzants per a la preparació de nanopartícules metàl·liques de pal·ladi, or i rodi. Les nanopartícules de pal·ladi sintetitzades han mostrat bona activitat com a catalitzadors en la reacció d’acoblament de Suzuki, en la reacció de Heck i en la reacció de Sonogashira, totes elles en medi aquós, proporcionant en general de bons a excel·lents rendiments aïllats en la reacció amb un gran ventall d’halurs d’aril com a substrats. Cal destacar que els materials nanoparticulats han estat assajats com a catalitzadors reciclables, obtenint-se bons rendiments en els diferents cicles consecutius.