Síntese de nanopartículas de ouro e aplicação como catalisadores em reações orgânicas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Justo, Rodrigo Manoel da Silva
• Orientador(a): Amarante, Giovanni Wilson
• Banca de defesa: Santos, Murício Silva dos , Sant'ana, Antônio Carlos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas de ouro; Catálise; Iminas; SERS; Gold nanoparticles; Catalysis; Imines
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/7893

Nanopartículas de ouro (AuNPs) estabilizadas com diferentes compostos orgânicos tem-se comportado como excelentes catalisadores de reações orgânicas como oxidação. Assim, torna-se interessante o estudo da preparação e caracterização de diferentes AuNPs e avaliar seu comportamento frente a catálise de reações de oxirredução. Neste trabalho foram sintetizadas nanoparticulas metálicas de ouro estabilizadas com o aminoácido N-acetil-L-cisteína (NAC-AuNPs) e sua atividade catalítica frente a aldeídos aromáticos e aminas foi investigado. NAC-AuNPs foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas de absorção no UV-VIS, espalhamento Raman e espalhamento raman intensificado por superfície (SERS – Surface Enhanced Raman Scattering), medida do potencial zeta através do espalhamento dinâmico de luz (DLS –Dynamic Light Scattering) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). No presente trabalho, NAC-AuNPs foram obtidas de forma satisfatória com dimensões da ordem de 25 nm e inicialmente promoveram a oxidação do benzaldeído em condições brandas (diclorometano como solvente, temperatura ambiente, 48 horas de reação sob agitação) a ácido benzoico com uma conversão de 97%. Posteriormente, a tentativa de obter uma amida através da adição de octilamina e cloridrato de 1-Etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC, ativador de ácido carboxílico) ao mesmo sistema reacional sob agitação por 24 horas (amidação one-pot) conduziu espantosamente a formação de uma imina com excelente conversão e rendimento (>99% e 98%). A partir daí, experimentos controles concluíram que a presença do ativador EDC era dispensável e que a presença de NAC-AuNPs era de extrema importância para a formação de uma imina a partir do benzaldeído tendo um ácido carboxílico como intermediário. Uma nova otimização contendo a octilamina na segunda etapa da reação foi feita para obtenção de iminas no novo sistema trabalhado e os resultados mostraram que DCM e NAC-AuNPs a 3,6 x 10-3 % m/V se mostraram como melhores condições reacionais (conversão de > 99%). Avaliou-se o escopo do substrato nas condições ótimas estabelecidas acima, com diferentes aldeídos aromáticos e aminas aromáticas e alifáticas, onde iminas puderam ser obtidas com rendimentos bons a excelentes (67% a 99%). Todos os produtos foram caracterizados por RMN de 1H e 13C; sendo que produtos que foram obtidos no estado sólido também puderam ser caracterizados por difração de raio X de pó (DRX).