Oxidação direta de benzeno para fenol, catalisada por paladio (II), utilizando-se oxigenio molecular

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1995

RESUMO

O fenol, um dos principais derivados do benzeno, com uma produção em 1991 de 4,6 x 10 ton, é obtido industrialmente através do processo Hock, que tem como intermediário de reação o isopropilbenzeno (cumeno). O desenvolvimento de rotas sintéticas para obtenção de fenol encontra-se limitado basicamente à pesquisa de métodos indiretos, isto é, àqueles envolvendo intermediários de reação. A oxidação direta de benzeno com oxigênio molecular pode tornar-se uma rota promissora. No entanto, processos deste tipo encontram-se em fase de desenvolvimento, não sendo possível aplicá-Ios industrialmente. Neste trabalho, estudamos a oxidação direta de benzeno para fenol, utilizando-se acetato de paládio como catalisador, com a finalidade de determinar condições, nas quais o benzeno possa ser oxidado com bons rendimentos, evitando-se a formação de produtos laterais. Os estudos foram efetuados em três etapas distintas. Na primeira etapa, avaliamos a influência de diferentes nucleófilos tais como, LiOAc, NaOAc e outros, e a influência de diferentes co-oxidantes, tais como dicromato de potássio, oxido de crômio (VI) e outros, em um sistema a pressão ambiente, obtendo-se até 2,9 mmol (~3% em relação ao benzeno) de acetato de fenila e traços de fenol, bifenila e outros subprodutos, após 24 horas de reação. Em uma segunda etapa do trabalho, estudamos a influência de variáveis, tais como temperatura, pressão de oxigênio e quantidade de nucleófilo (LiOAc), em um sistema pressurizado equipado com agitação magnética, através de métodos univariados. Nesta etapa do trabalho, obtivemos até 9,5 mmol (~10% em relação ao benzeno) de fenol, com números de turnover de até 40. Na última fase do trabalho, passamos a utilizar um novo reator, onde observamos uma redução de aproximadamente 60% na quantidade de fenol obtida, quando utilizamos as condições determinadas nas etapas anteriores. Desta forma, realizamos estudos multivariados, através de três planejamentos fatoriais, a fim de otimizar as condições de reção para o novo sistema. Após a otimização e os estudos complementares relacionados aos processos de sobreoxidação, pudemos obter até 10 mmol de fenol (~10% em relação ao benzeno), com números de turnover de até 122, em um tempo de reação de 3 horas à 175°C. Com base nos resultados obtidos, propomos um mecanismo para a oxidação direta de benzeno catalisada por acetato de paládio.

ASSUNTO(S)

benzeno oxidação paladio

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