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Title: Estudio de decaniobatos modificados y su aplicación en la síntesis de derivados de 4H-Piranos y en la oxidación de 5-(Hidroximetil)-2-Furaldehído (5-HMF)
Authors: Gutiérrez Arias, Luisa Fernanda
metadata.dc.contributor.role: Martínez Zambrano, José Jobanny (Director de tesis)
Cubillos Lobo, Jairo Antonio (Codirector de tesis)
Keywords: Catálisis
Polioxometalatos
Catalizadores
Oxidación química
Maestría en Química - Tesis y disertaciones académicas
Issue Date: 2018
Publisher: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Citation: Gutiérrez Arias, L. F. (2018). Estudio de decaniobatos modificados y su aplicación en la síntesis de derivados de 4H-Piranos y en la oxidación de 5-(Hidroximetil)-2-Furaldehído (5-HMF). (Tesis de maestría). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2494
Abstract: En catálisis, la química de especies decaniobato ([Nb10O28]-6) ha tenido un interés considerable debido a su posible aplicación como catalizador básico, sin embargo, los estudios realizados en este campo aún son escasos. Por otra parte, aunque la síntesis de este tipo de compuestos se lleva a cabo mediante un procedimiento hidrotérmico convencional relativamente sencillo, el empleo de condiciones altamente alcalinas es indispensable, las cuales podrían generar la formación de una fase hexaniobato como impureza durante la síntesis. Dicho esto, la presente investigación plantea la síntesis de este tipo de polioxometalatos emplenado el método convencional, así, como la realización de una modificación con ácido fluorhídrico a la niobia precursora del decaniobato, con el fin de evitar la formación de la fase hexaniobato, obteniendo al final dos sólidos: HPNb y HPNb-HF. Adicionalmente, estos sólidos fueron evaluados como catalizadores básicos en la síntesis de derivados de 4H-piranos y en la oxidación de 5-hidroximetilfurfural (5-HMF), enriqueciendo así, los estudios en el campo de aplicación de este tipo de sólidos. Los resultados indican que, mediante la síntesis convencional reportada anteriormente en la literatura, es posible obtener decaniobato, sin embargo, al realizar la modificación con HF la estructura se desestabilizada generando una disociación rápida hacia ácido niobico. Además, la obtención de derivados de 4H-piranos fue posible con rendimientos de hasta un 90% inclusive en condiciones de baja basicidad (HPNb-HF). Al emplear calentamiento por radiación microondas, se encontró que los aldehídos que tienen grupos aceptores de electrones favorecen la reacción en tiempos de reacción más cortos, en comparación con los aldehídos que tienen grupos donadores de electrones. La oxidación de 5-HMF se llevó a cabo empleando H2O2 como agente oxidante en presencia de diferentes sistemas catalíticos, encontrando que la selectividad de la reacción puede ser modificada dependiendo de la naturaleza del catalizador y tipo de solvente usado. No obstante, se comprobó que la ruta de oxidación estudiada puede describirse mediante un mecanismo tipo Baeyer-Villiger (BMVO), en el cual, en ausencia de catalizador y empleando solventes de baja polaridad (diclorometano) se favorece la obtención de protoanemonina, resultado que es repetitivo en sistemas catalíticos ácidos. Los catalizadores básicos tipo decaniobato, muestran un desempeño catalítico menor, sin embargo, la producción HMFCA se favoreció en menor proporción al emplear este tipo de sólidos.
Description: 1 recurso en línea (72 páginas) : ilustraciones color, figuras, tablas.
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