Memoria para optar al título de Químico / Este trabajo de tesis tenía por objeto sintetizar y caracterizar complejos de
hierro (II) con ligandos fosforo nitrógeno, los cuales fueron ensayados como
catalizadores homogéneos en la reacción de hidrogenación de acetofenona.
Esta reacción es de gran interés, ya que, los alcoholes obtenidos a partir de
la hidrogenación de cetonas son de gran importancia para los procesos de
química fina y síntesis orgánica.
Los ligandos fueron sintetizados y caracterizados por resonancia magnética
nuclear (1H-RMN y 31P-RMN) y espectroscopía infrarroja, mientras que los
complejos fueron sintetizados y caracterizados por espectroscopía infrarroja,
GC-MS y Análisis Elemental.
Se estudió la actividad catalítica de los complejos de hierro (II) conteniendo
los siguientes ligandos fósforo-nitrógeno: N-(difenilfosfino)piridin-2-amina (L1)
y N-(difenilfosfino)pirimidin-2-amina (L2), utilizando acetofenona como
sustrato (debido a que es una reacción usada como prueba, ya que ha sido
muy estudiada).
Los resultados obtenidos en este estudio muestran que los complejos Fe(N-
(difenilfosfino)piridin-2-amina)2Cl2 (C1) y Fe(N-(difenilfosfino)pirimidin-2-
amina)2Cl2 (C2) son activos como catalizadores en la reacción de
hidrogenación de acetofenona, empleando isopropanol (i-PrOH)/ hidróxido
sódico (NaOH), en una relación base/catalizador de 25/1 y de 50/1,
alcanzando el mejor rendimiento usando la relación base/catalizador de 25/1.
Bajo estas condiciones (isopropanol, hidróxido de sodio y la relación
base/catalizador de 25/1) la primera prueba que se realizó fue un análisis de
la influencia de los ligandos sobre la actividad catalítica de los complejos,
mostrando que el complejo C1 presentó la mayor conversión (74%) a las 24
horas de reacción. En la segunda prueba realizada empleando ácido fórmico
(HCOOH) como fuente de hidrógeno en ausencia de base, ninguno de los dos
complejos demostró ser activo.
Un tercer estudio se realizó empleando HCOOH/ trietilamina (Et3N) en una
relación base/catalizador de 25/1, no observándose conversión a 1-feniletanol
en el monitoreo del avance de la reacción por GC-FID.
Los resultados obtenidos empleando complejos homogéneos de hierro (II) son
muy prometedores y en este sentido alientan a fin de buscarles futuras
aplicaciones en reacciones químicas que sean del interés de la industria / This thesis work corresponds to the synthesis and characterization of iron (II)
complexes containing phosphorus nitrogen ligands, which will be tested as
homogeneous catalysts in the reaction of hydrogenation of acetophenone. The
reaction of ketone hydrogenation is of great interest, due to the fact that
alcohols obtained as products are very important in organic synthesis and in
fine chemical processes.
Ligands were synthesized and characterized by proton and phosphorus
nuclear magnetic resonance (1H-NMR and 31P-NMR) and infrared
spectroscopy, while complexes were synthesisez and characterized by GCMS,
infrared spectroscopy and elemental analysis.
Catalytic activity was studied using iron (II) complexes containing phosphorusnitrogen
ligands: N-(diphenylphosphino)pyridin-2-amine (L1) and N-
(diphenylphosphino)pyrimidin-2-amine (L2), with acetophenone as substrate
since it is a test reaction as it has been largely studied.
The results obtained from this study showed that Fe(N-
(diphenylphosphino)pyridin-2-amine)2Cl2 (C1) and Fe(N-
(diphenylphosphino)pyrimidin-2-amine)2Cl2 (C2) complexes are active as
catalysts in the hydrogenation reaction of acetophenone using i-PrOH/NaOH,
in a base/catalyst ratio of 25/1 and 50/1, the best yield was reached using the
base/catalyst ratio of 25/1 for both complexes. Under this condition (i-
PrOH/NaOH and a base/catalyst ratio of 25/1) a first test of catalytic activity of
the ligand influence on the catalytic activity of complexes was made, showing
that complex C1 yielded the best conversion (74%) to the reaction product, 1-
phenylethanol, after 24 hours. Another experiment was made using formic acid
(HCOOH) as source of hydrogen with no added base, showing that none of
the two synthesized complexes were active for the hydrogen transfer reaction.
A third study was done, using HCOOH/triethylamine (Et3N) in a base/catalyst
ratio of 25/1, and no conversion to the desired product was observed,
monitoring by GC-FID.
The attained results show how promising the iron (II) complexes are, and
encourage us to keep on studying future applications of these complexes to
use them in chemical reactions of interest to industry
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/144738 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Cariaga Morales, Paulo Alejandro |
| Contributors | Aguirre Álvarez, Pedro, Zolezzi Carvallo, Santiago |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | English |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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