La recerca de nous catalitzadors sòlids bàsics de tipus Brønsted ha estat en el punt de mira de nombrosos estudis recents, degut al seu gran potencial per a dur a terme reaccions de condensació ald`olica. Aquests materials sòlids eviten lús industrial de solucions aquoses de tipus KOH i NaOH, reduint significativament els problemes de generació de residus, corrosió o no reutilització dels catalitzadors. En els darrers anys, ha crescut linterès en lestudi dels hidròxids dobles laminars (layered double hydroxides, HDL) o compostos de tipus hidrotalcita, com a catalitzadors de nombroses reaccions, o bé, en altres aplicacions.
Per tal de generar catalitzadors sòlids bàsics de tipus Brønsted, un HDL de Mg-Al, tractat tèrmicament, pot ser reconstruït degut al seu conegut efecte memòria. La reconstrucció es realitza per contacte del sòlid amb vapor daigua (fase gas) o per immersió en aigua liquida (fase liquida), ambdues en atmosfera inert. Un aspecte en discussió es la relació entre el procediment de rehidratació aplicat i lactivitat catalítica dels HDL de Mg-Al reconstruïts. En aquest treball shan estudiat detingudament els processos de rehidratació en fase gas o en fase liquida. Donat que el procés de rehidratació porta a la formació dun material de tipus meixnerita, el qual presenta centres bàsics de Brønsted en lespai interlaminar, es mostra que laccessibilitat cap a aquests centres bàsics es un factor determinant de lactivitat daquests catalitzadors en reaccions de condensació aldòlica. Per altra banda, sha estudiat també la sensibilitat dels catalitzadors HDL de Mg-Al reconstruïts en fase gas, a laddició de promotors alcalins, per tal dassegurar la seva influencia en lactivitat catalítica.
La recerca descrita en aquest treball de tesi sha centrat en lestudi dels procediments dactivació/rehidratació, i en conseqüència, en la morfologia dels catalitzadors de tipus hidrotalcita. Les propietats bàsiques shan caracteritzat mitjançant diferents tècniques, com la desorció a temperatura programada de diferents molècules sonda, i mitjançant reaccions model del tipus condensació aldòlica entre citral-cetones. Una altra alternativa interessant és lús de líquids iònics, amb una amplia aplicació com a solvents, degut a les seves propietats físiques i químiques. Lús dels líquids iònics amb propietats bàsiques, pot proporcionar catalitzadors eficients en moltes reaccions de condensació aldòlica. En aquest sentit, sanalitzen diferents aspectes com lús dun líquid iònic suportat (lhidròxid de colina), la seva activitat catalítica en diverses reaccions de condensació aldòlica i la caracterització de les propietats bàsiques.
The research about the use of new solid Brønsted-type basic catalysts has been the focus of many recent studies because of their potential for aldol condensation reactions. Besides, these solid materials avoid the industrially use of KOH and NaOH reducing several problems such as waste production, corrosion and not recovery of the catalysts. In recent years, there has been a growing interest in layered double hydroxides (LDH) or hydrotalcite-like compounds to perform numerous catalytic reactions and other applications. In order to provide solid Brønstedtype basic catalysts, a thermally treated Mg-Al LDH can be reconstructed due to its known memory effect, by rehydration in contact with water vapour or immersed in liquid water under decarbonated atmosphere. The catalytic performance of a reconstructed Mg-Al LDH in relation to the rehydration procedure applied is not well understood. In this work, careful studies of rehydration procedures (gas or liquid phase) over decomposed Mg-Al LDH have been performed. Since the rehydration process leads to a meixnerite-like material, having Brønsted basic sites in the interlayer space, it is shown that accessibility towards these basic sites is a key factor determining the performance of the catalysts in aldol condensation reactions. The sensitivity of gas-phase reconstructed Mg-Al LDH to the addition of alkaline promoters has been also studied to assess their influence on the catalytic performance. The research described in this thesis has focussed on getting more insight in the activation/rehydration procedure and consequently, in the final morphology of hydrotalcite-like compounds. The basic properties have been characterised by several techniques such as temperature programmed des orption of different probe molecules and by illustrative test reactions such as the liquid-phase aldol condensation between citral-ketones. Another interesting alternative is the use of ionic liquids, which have attracted a large attention as solvents in recent years, due to their physical and chemical properties. Besides, the use of ionic liquids with basic properties could provide efficient catalysts for several condensation reactions. In this area, we also report the use of a supported ionic liquid (choline hydroxide), its catalytic performance in aldol condensation reactions and the characterisation of basic properties.
© 2001-2024 Fundación Dialnet · Todos los derechos reservados