ISEL - Eng. Quim. Biol. - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEL - Eng. Quim. Biol. - Dissertações de Mestrado by Author "Aleixo, Rodrigo António Belo da Silva"
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- Aplicação de zeólitos hierárquicos a reacções de acilação de Friedel-CraftsPublication . Aleixo, Rodrigo António Belo da Silva; Nunes, Ângela Maria Pereira Martins; Brigas, Amadeu FernandesEste trabalho teve por objectivo estudar o comportamento catalítico de zeólitos comerciais e hierárquicos como catalisadores alternativos na reacção de acilação de Friedel-Crafts de heteroaromáticos, na perspectiva de contribuição para uma química reaccional mais ecológica. Numa primeira fase do trabalho foram testados várias estruturas zeolíticas microporosas e hierárquicas – MOR, MFI e BEA, bem como o zeólito MCM-22, previamente sintetizado. Após uma primeira série de resultados foram seleccionadas as estruturas BEA e MCM-22 para continuar o trabalho. No caso do zeólito BEA foi realizado um estudo mais abrangente, usando várias razões Si/Al, onde os materiais foram sujeitos a tratamentos de dessilicação e dessilicação seguido de tratamento ácido de modo a obter zeólitos hierárquicos. Os tratamentos de dessilicação deram origem a um aumento da mesoporosidade e redução de microporosidade, devido à transformação dos microporos em mesoporos. No entanto este tratamento teve como consequência alguma obstrução dos microporos com espécies extra-rede provenientes do tratamento alcalino. O tratamento ácido posterior revelou-se bastante eficaz na remoção de espécies extra-rede provenientes da dessilicação, contribuindo a nível geral para o aumento da porosidade das amostras e acessibilidade aos centros activos dos catalisadores. Os materiais de partida, juntamente com as amostras modificadas, foram caracterizadas por difracção de raios-X, ressonância magnética nuclear de 29Si e 27Al, análise elementar por absorção atómica e adsorção de azoto a -196ºC. Na reacção de acilação de Friedel-Crafts de heteroaromáticos verificou-se que as amostras do tipo BEA foram as que proporcionaram um rendimento superior, independentemente do substrato da reacção em estudo. Para o furano, que foi o heteroaromático mais estudado, verificaram-se os melhores rendimentos. Para o pirrole, heteroaromático cuja polaridade superior contribui para o menor número de interacções zeólito-substrato, observaram-se menores rendimentos do que o furano e ainda a formação de dois isómeros monoacilados. Para o anisol, verificou-se rendimentos ainda inferiores ao obtido para as duas moléculas anteriores, o que se deve à elevada desactivação causada pelo produto acilado do anisol, que é fortemente adsorvido pelos catalisadores. Este fenómeno é particularmente visível nas amostras dessilicadas, principalmente as que são provenientes do zeólito MCM-22, cujo entupimento das entradas das supercavidades reduzem em muito o acesso aos centros ácidos e a desadsorção dos produtos reaccionais.