Actividad catalítica comparada de materiales zeolíticos y mesoestructurados del tipo MCM-41 y SBA-15 en reacciones de acilación y alquilación Friedel-Crafts

Abstract

En la memoria presentada, se pretende realizar un estudio comparativo de la idoneidad como catalizadores de materiales zeolíticos y mesoestructurados del tipo MCM‑41 y SBA-15 en reacciones de catálisis heterogénea ácida tales como procesos de alquilación y acilación Friedel-Crafts. Los materiales microporosos (zeolitas) son aluminosilicatos cristalinos hidratados, que presentan un enorme interés debido a su amplia variedad de aplicaciones, especialmente relacionadas con el refino del petróleo, la síntesis de productos químicos de interés en Química Verde y la catálisis ambiental. El principal inconveniente que presentan los materiales zeolíticos es su limitado tamaño de poro, no pudiendo procesar eficazmente moléculas que son mayores que dicho diámetro de poro. Un gran avance se originó en la preparación de materiales porosos en 1992, cuando la Mobil Research and Development Corporation describió la síntesis de los materiales mesoestructurados de la familia M41S, los cuales fueron sintetizados a través de surfactantes catiónicos del tipo alquiltrimetilamonio (agente director de la estructura). Los principales sólidos porosos de esta familia son los materiales MCM-41, MCM-48 y MCM-50. En 1998 Zhao y col. [1, 2] sintetizaron un nuevo tipo de silicato mesoporoso denominado SBA-15. Este presenta una distribución de poros uniforme con estructura hexagonal, pero posee un mayor tamaño de poro (50-300 Å) y un mayor grosor de pared (20-50 Å), lo que mejora su capacidad para acomodar moléculas orgánicas de elevado peso molecular así como su estabilidad hidrotérmica, respectivamente, con relación a los materiales M41S. Las reacciones de alquilación y acilación Frieldel Crafts son muy importantes en Química Orgánica, ya que sus productos de reacción son importantes en la preparación de compuestos utilizados en la producción de productos químicos, intermedios farmacéuticos y de Química Fina [3-5]. Los catalizadores heterogéneos evitan los problemas de corrosión, toxicidad, manejo y dificultades en la separación del catalizador homogéneo.