Nanocatálisis con Pd en sistemas sostenibles: reacciones de acoplamiento y reducciones

Abstract

Este trabajo de Tesis Doctoral estuvo enfocado al estudio de los alcances y limitaciones de reacciones catalizadas por Pd, empleando nanopartículas coloidales estabilizadas con poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP NPs Pd) y complejos de Pd como catalizadores. En el Capítulo I de esta Tesis Doctoral se presenta una Introducción General, la cual proporciona algunos de los conceptos más importantes relacionados al Pd como catalizador, menciona algunos sistemas más estudiados, se hace referencia a los conceptos más relevantes acerca de la obtención y caracterización de NPs, y algunos aspectos de síntesis sostenibles. En el Capítulo II se aborda el estudio de las Reacciones de Acoplamiento de Heck catalizadas por NPs Pd mediante irradiación por MO. En este Capítulo se exploraron los alcances y limitaciones del sistema de estudio en medios acuosos, utilizando irradiación por MO para la obtención de estilbenos sustituidos y su aplicación hacia la obtención de compuestos con actividad biológica conocida. La reacción estudiada demostró ser selectiva hacia la obtención del alqueno de geometría E. Asimismo, se empleó la técnica de irradiación por MO para la obtención de nuevas NPs Pd. En el Capítulo III se describen los estudios de las Reacciones de Acoplamiento Cruzado de Stille catalizadas por NPs Pd. En este Capítulo se estudió el sistema en medios acuosos y con bajas cargas de catalizador. Además, se exploró una gran variedad de electrófilos orgánicos en presencia de compuestos organoestannanos para la obtención de una familia de bifenilos y heterobifenilos. El sistema mostró una alta selectividad hacia la obtención de los productos deseados. En el Capítulo IV se presentan los estudios de las Reacciones de Reducción de Nitrocompuestos catalizadas por NPs Pd. En este Capítulo se llevó a cabo el estudio del sistema en cuestión bajo condiciones suaves de reacción, a temperatura ambiente, en medio acuoso y utilizando un reductor fácilmente manejable. Se exploraron las condiciones para la obtención de los productos deseados con alta selectividad. En el Capítulo V se describen las Reacciones de Acoplamiento Cruzado de Stille para la formación de enlaces C-As. En este Capítulo se utilizó la metodología mencionada, la cual fue desarrollada en el grupo de trabajo, para la introducción de grupos arsinados (AsPh2) en electrófilos orgánicos poco reactivos. Cabe destacar que en esta metodología se emplea catálisis homogénea y solventes orgánicos a altas temperaturas. En el Capítulo VI se exponen las Conclusiones Generales de este trabajo de Tesis Doctoral y en Capítulo VII se informan en detalle los procedimientos experimentales más importantes relacionados al trabajo expuesto.