Complexos de paládio foram obtidos pela reação de ciclofosfazenos substituídos com fosfinas, (P3N3)(O-C6H4-PR2)6, em que R = fenil, iso-propil ou cicloexil, com Pd2(dba)3 empregando uma razão molar Pd/ligante de 3/1. Os complexos (P3N3)(O-C6H4-PR2)6Pd3 (dba)x foram caracterizados por análise elementar, espectrometria de massas, RMN de 31P e espectroscopia no infravermelho onde foi sempre observada uma banda característica de νC=C de dba coordenado ao paládio. Todos os complexos foram testados em reações de acoplamento de Suzuki entre ácido fenilborônico e haletos de arila. Para complexos em que R = cicloexil, foram obtidos números de turnover de até 17.500 para o acoplamento entre 2-bromotolueno e ácido clorofenilborônico. O complexo em que R = fenil foi também imobilizado em matriz de sílica através do processo sol-gel. Experimentos preliminares mostraram que o catalisador imobilizado pode ser usado em pelo menos três reações consecutivas com a mesma atividade catalítica.

Palladium complexes were obtained by reaction of phosphine-linked cyclophosphazenes, (P3N3)(O-C6H4-PR2)6, where R = phenyl, i-propyl or cyclohexyl, with using a Pd/ligand molar ratio of 3/1. The (P3N3)(O-C6H4-PR2)6Pd3(dba)x complexes were characterized by elemental analyses, mass spectrometry, 31P NMR and FT-IR where a characteristic νC=C band of dba coordinated to palladium was always observed. All complexes were tested in Suzuki coupling reactions between phenylboronic acid and aryl halides. Turnover numbers as high as ca. 17,500 for the coupling of 2-bromotoluene with chlorophenylboronic acid could be obtained for R = cyclohexyl. The complex based on -PPh2 was also immobilized in silica matrixes by the sol-gel method. Preliminary experiments showed that the immobilized catalyst could be used in at least three consecutive Suzuki reactions with the same catalytic activity.

Complexos de ródio preparados in situ a partir de [Rh(OMe)(COD)]2, [Rh(CO)2(acac)], [Rh(cod)(acac)] ou [Rh(cod)(PPh3)2]+BPh 4- com ligantes como HS(CH2)3Si(OMe)3, Ph2P(CH2)2S(CH 2)3Si(OMe)3 ou Ph2P(CH2)2Si(OMe) 3 foram imobilizados em matrizes de sílica, inorgânicas ou híbridas, pelo processo sol-gel. As matrizes inorgânicas foram preparadas apenas com tetrametilortossilicato enquanto que para as híbridas foram utilizados 1,4-bis(trietoxissilil)benzeno ou 1,2-bis(trietoxissilil)etano como agentes de co-condensação. O sistema baseado em [Rh(CO)2(acac)]/ Ph2P(CH2)2S(CH 2)3Si(OMe)3 foi ativo na hidroformilação de 1-hexeno e de 1-octadeceno sem lixiviação de ródio. Também pôde ser usado na ausência de solvente, como observado na hidroformilação do 1-deceno. Apesar do melhor sistema obtido apresentar uma matriz microporosa, não foi possível estabelecer uma correlação direta entre composição da matriz, grau de condensação da mesma e propriedades da superfície.

Rhodium complexes prepared in situ from [Rh(OMe)(COD)]2, [Rh(CO)2(acac)], [Rh(cod)(acac)] or [Rh(cod)(PPh3)2]+BPh 4- with ligands as HS(CH2)3Si(OMe)3, Ph2P(CH2)2S(CH 2)3Si(OMe)3 or Ph2P(CH2)2Si(OMe) 3 were immobilized in inorganic and hybrid silica matrices via the sol-gel process. The inorganic matrices were prepared with tetramethylorthosilicate while for the hybrid ones 1,4-bis(triethoxysilyl)benzene or 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane were used as co-condensation agents. The system based on [Rh(CO)2(acac)]/ Ph2P(CH2)2S(CH 2)3Si(OMe)3 was active in the hydroformylation of 1-hexene and 1-octadecene without any rhodium leaching. It could also be used in the absence of a solvent, as observed in the hydroformylation of 1-decene. Although the best system was based on a hybrid microporous matrix, no straightforward correlation between matrix composition, condensation degree and surface properties could be found.

Complexos de vanádio foram encapsulados em matrizes inorgânicas (baseadas na hidrólise/condensação de tetrametilortossilicato - TMOS) e híbridas (TMOS e um agente de co-condensação) pelo método sol-gel. Os sólidos resultantes foram testados na epoxidação de álcoois alílicos na presença de hidroperóxido de terc-butila (TBHP) como agente oxidante, a 70 ºC. Para o catalisador baseado em [VO(salen)], a matriz híbrida levou a maiores freqüências de turnover iniciais do que a matriz inorgânica para todos os álcoois testados (trans-3-fenil-2-metil-2-propen-1-ol, trans-2-hexen-1-ol, cis-2-hexen-1-ol, 1-octen-3-ol), o que pode estar relacionado com seu maior diâmetro de poros. Embora não tenha sido observada lixiviação de vanádio nas reações catalíticas, os experimentos de reciclagem com o catalisador híbrido e trans-2-hexen-1-ol mostraram perda de vanádio em cada lavagem com Soxhlet (efetuada após cada corrida, usando CH2Cl2), totalizando 1,5% em massa após 3 reações. Em 4 corridas sucessivas, mantendo as relações molares iniciais, as conversões decresceram de 100% a 85%, 65% e 40% (em 5h).

Vanadium complexes have been encapsulated in inorganic (based on hydrolysis/condensation of tetramethylorthosilicate - TMOS) and hybrid matrices (TMOS plus a co-condensation agent) using the sol-gel method. The resulting solids were tested in the epoxidation of allylic alcohols in the presence of tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as the oxidant agent at 70 ºC. When the catalyst was based on [VO(salen)], the hybrid matrix led to higher initial turnover frequencies than the inorganic one for all tested alcohols (trans-3-phenyl-2-methyl-2-propen-1-ol, trans-2-hexen-1-ol, cis-2-hexen-1-ol, 1-octen-3-ol), which might be related to its higher pore diameter. Although no vanadium leaching was observed during the catalytic reactions, recycling experiments with the hybrid catalyst and trans-2-hexen-1-ol showed that some loss of vanadium took place at every Soxhlet washing (performed after every run, using CH2Cl2): a total of 1.5 wt.% after three reactions. In four successive runs, keeping the initial molar ratios, conversions decreased from 100% to 85%, 65% and 40% (in 5h).

Este trabalho descreve nosso esforço em heterogeneizar catalisadores para epoxidação. Tanto o molibdênio ancorado quanto o engaiolado pelo método de sol-gel mostraram grande seletividade, mas possuem suas atividades fortemente reduzidas. Por outro lado, silicatos de molibdênio foram muito ativos e estáveis até a formação de diols na mistura reacional. Catalisadores heterogeneizados de rênio foram menos ativos, mas permitiram o uso do peróxido de hidrogênio anidro como oxidante. Contudo, o alto custo e a dificuldade de regeneração impedem a aplicação industrial destes catalisadores. Durante estas investigações, descobrimos que a alumina sozinha é ativa para epoxidação com peróxido de hidrogênio anidro, fornecendo boas conversões para epóxidos com alta seletividade. Mais pesquisa é necessária para esclarecer a natureza dos grupos hidroxilas responsáveis pela atividade catalítica, para produzir materiais que permitem a obtenção de epóxidos com alta seletividade em condições industriais.

This account describes our efforts to heterogenize epoxidation catalysts. Anchored and sol-gel entrapped molybdenum were shown to be very selective, but had a strongly reduced activity. On the other hand, molybdenum silicates were very active and stable as long as no diols were present in the reaction mixture. Heterogenized rhenium catalysts were less active but allowed the use of anhydrous hydrogen peroxide as oxidant. However, the high cost and difficult regeneration prevents the industrial use of these catalysts. During these investigations, we found that alumina alone is active in the epoxidation with anhydrous hydrogen peroxide, giving good conversions to epoxides with high selectivity. More research is needed in order to clarify the nature of the hydroxyl groups responsible for its catalytic activity and thus to produce an appropriate material which would allow the obtention of epoxides with high selectivity under industrial conditions.

The study of the reactions of organometallic complexes with the surfaces of inorganic oxides, zeolites and metals constitutes the basis of Surface Organometallic Chemistry (SOMC). The basic rules of organometallic chemistry are often valid when applied to surfaces and well-defined surface organometallic complexes can be obtained. These complexes can be used as heterogeneous catalysts or, by controlled reactions, can be transformed in other species useful for a given catalytic reaction. In some cases, these catalysts exhibit higher activity and/or selectivity than their analogous molecular complexes.

Metátese é uma reação atraente para a conversão de óleos e gorduras em produtos químicos úteis. Assim, a metátese de ésteres de ácidos graxos insaturados (constituintes básicos de óleos e gorduras) é uma rota conveniente para a síntese de diésteres insaturados, que podem ser usados como intermediários na produção de polímeros e na química fina. A metátese cruzada com olefinas simples permite alterar o comprimento da cadeia carbonada de ácidos graxos e de seus derivados; a metátese cruzada com eteno (etenólise) fornece compostos contendo ligações duplas terminais, que possuem uma extensa gama de aplicações. A etenólise de óleos graxos (triglicerídeos) permite a transformação de triglicerídeos de ácidos graxos de longas cadeias carbonadas em óleos graxos de menor massa molecular. Diversos sistemas catalíticos - homogêneos ou heterogêneos -, altamente seletivos, se mostraram capazes de efetuar a metátese de ésteres insaturados. Catalisadores heterogêneos à base de rênio ou de molibdênio têm atraído muita atenção. Considerando os procedimentos de ativação e de regeneração do catalisador, os sistemas catalíticos à base de rênio são preferidos.

Metathesis is an attractive reaction for the conversion of oleochemical feedstocks into useful chemical products. Thus, metathesis of unsaturated fatty acid esters (the oleochemical raw materials) provides a convenient route to unsaturated diesters which can be used as intermediates for the production of polymers and specialty chemicals. Cross-metathesis with olefins is a means to change the chain length of fatty acids and derivatives; cross-metathesis with ethene (ethenolysis) gives compounds with terminal double bonds, having a broad range of applications. Ethenolysis of fatty oils or triglycerides allows the transformation of long-chain fatty acid triglycerides into fatty oils of lower molecular weight. Several highly selective catalyst systems - homogeneous as well as heterogeneous - have proven to be successful for the metathesis of unsaturated esters. Especially modified heterogeneous rhenium- and molybdenum-based catalysts have attracted much attention. Considering catalyst activation and regeneration procedures, rhenium-based catalysts are to be preferred.