Hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos utilizando eletrodos modificados poliméricos contendo partículas de Ni/Pd e Ni/Pt

Abstract

Recebido em 25/8/08; aceito em 2/12/08; publicao na web em 11/5/09 ELECTROCATALYTIC HYDROGENATION OF ORGANIC SUBSTRATES ON POLYMER MODIFIED ELECTRODES EMBEDDING Ni/Pd AND Ni/Pt PARTICLES. Novel modified electrodes bearing dispersed Pd and Pt particles have been prepared from poly (allyl ether of the p-benzenesulfonic acid) films with incorporated nickel particles making use of galvanic displacement reactions. The SEM analysis of the new modified electrodes revealed efficient deposition of Pd but weak up-take of Pt. Electrocatalytic hydrogenation of several classes of organic substrates were carried out using the MEs Ni, Ni/Pd and Ni/Pt. The Ni/Pd ME showed to be the best of them for the hydrogenation of double, triple and carbonyl bonds. The complete hydrogenation of the aromatic rings for the well-adsorbed substrates acetophenone and benzophenone is noteworthy.Keywords: modified electrode; palladium and platinum particles; complete aromatic hydrogenation. INTRODUÇÃOA hidrogenação eletrocatalítica (HEC) 1 e a catalítica 2-6 envolvem a transferência de hidrogênio para moléculas orgânicas insaturadas quando ambas as espécies são adsorvidas na superfície de metais de transição, como níquel, paládio ou platina. Na hidrogenação catalítica clássica, o substrato e o hidrogênio usualmente requerem altas pressões e temperatura 7 para serem adsorvidos e reagirem, enquanto que a eletrocatalítica requer temperatura ambiente e pressão atmosférica, já que os átomos de hidrogênio são gerados a baixos potenciais aplicados ao eletrodo a partir de prótons presentes na solução ácida.É conhecido que a eficiência da HEC 8-11 é determinada pela relativa habilidade dos substratos orgânicos adsorverem na superfície do eletrodo metálico, habilidade esta que depende de vários fatores como natureza do metal, potencial aplicado, pH e natureza do solvente.Durante a última década ocorreu um grande desenvolvimento dos eletrodos modificados (EMs) que provêm sistemas com propriedades particulares no que concerne à reatividade e seletividade, com grande aplicação na catálise inorgânica 12 e orgânica, como a hidrogenação de diferentes classes de substratos orgânicos. [13][14][15][16] Filmes poliméricos têm sido usados largamente na preparação dos EMs. EM química e fisicamente estável pode ser preparado com o filme poli (éter alílico do ác. p-benzenossulfônico).17-23 A formação do filme polimérico resulta da eletrooxidação do ácido éter alilbenzeno psulfônico, através da formação de um cátion radical estabilizado pelo anel aromático que inicia uma reação em cadeia, originando o polímero. 24 As possibilidades de funcionalização do anel aromático na posição para são muito grandes, o que permite construir vários tipos de EMs.18-23 O grupo aniônico sulfonato pode ser usado para a incorporação de íons metálicos (como NiSO 4 , PtCl 4 ou PdCl 4 ) por troca iônica e a subseqüente eletrorredução do íon produz micro/nano partículas dispersas no filme. Assim, estudaram-se as HEC em vários materiais eletródicos e observou-se um bom comportamento químico dado ...