PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO RECEPTOR MOLECULAR TRI-AMÍNICO (AMNTRENH)

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Materiais

Autores

Feitosa, M. (UFT) ; Lemos, F. (UFT) ; Godino Salido, M.L. (UNIVERSIDAD DE JAÉN) ; Lópes Garzón, R. (UNIVERSIDAD DE JAÉN)

Resumo

Nos últimos anos foram realizados numerosos estudos sobre o desenvolvimento de materiais catalíticos, entre eles se destaca a área de catalisadores híbridos. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo a preparação e caracterização de um receptor molecular tri-amínico (AMNTRENH). O material foi caracterizado por analise elementar, termogravimetria (TG) e espectroscopia fotoeletrônica de raios- x (XPS). O composto formado apresentou-se sólido de cor rosa e os resultados coincidem com os valores teóricos da fórmula empírica para o composto com meia molécula de água de hidratação e 1,5 moléculas do solvente. Esses resultados servem como ponto de partida para a preparação de sistemas catalíticos híbridos de complexos metálicos coordenados ao AMNTRENH adsorvido na superfície de nanotubos.

Palavras chaves

CATALISE HÍBRIDA; RECEPTOR MOLECULAR; AMNTRENH

Introdução

A área de catalise é importante em uma grande variedade de processos Químicos que atraiu e atrai grande atenção devido à ampla aplicação desses processos químicos no âmbito de escala industrial. Um exemplo são as reações de hidrogenação nos processos de refinados de petróleo e reformado de naftas. Nas últimas décadas, os processos de hidrogenação catalítica também se converteram, em parte, na produção industrial de compostos de Química Fina (SANTIAGO, 2011). Nas indústrias são utilizados, fundamentalmente, métodos convencionais de catálise homogênea que, em geral, implica em problemas relacionados ao curto tempo de vida do catalisador bem como a separação e recuperação do mesmo. Por outro lado, os catalisadores heterogêneos apesar de ser mais fácil de separar por métodos convencional, em algumas ocasiões não contam com atividade ou seletividade adequada para os processos requeridos, o que encarece economicamente o processo. Por este motivo, nos últimos anos têm sido realizados numerosos estudos sobre o desenvolvimento de materiais catalíticos, entre eles se destaca a área de catalizadores híbridos (SANTIAGO, 2011), que combina as vantagens de ambos os tipos de catalisadores, alta seletividade dos catalisadores homogêneos e facilidade de separação e recuperação dos catalisadores heterogêneos. Nesta perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar um receptor tri-amínico (AMNTRENH) derivado de uma base 5-nitroso- 6-oxopirimidínica, visando a sua utilização como material de partida em processos catalíticos híbridos.

Material e métodos

A parte experimental foi realizada no grupo de pesquisa de ciências experimentais da Universidade de Jaén na Espanha que foi um dos grupos colaboradores e pioneiros na realização desta síntese. Para a síntese do receptor molecular foi utilizado como base o método já descrito anteriormente em outros estudos (LOW et al, p. 882-892, 2000 e MARTÍN, 2006), na qual no nosso trabalho obteve-se ao final 21,13 g do composto 4-amino- 1,6-dihidro-1- metil-2-metoxi-5-nitroso-6-oxopirimidina (1), material de partida para obtenção do AMNTRENH. Para obtenção do N-2-(4-amino-1.6-dihidro-1-metil-5-nitroso-6-oxopirimidinil) - tris-(2-aminoetil) amina (AMNTRENH), empregou-se a estratégia de bloquear dois grupos aminos primários do precursor tris-(2-aminoetil) - amina (TREN), controlando o pH da solução para evitar a formação de produtos indesejados. Prosseguindo a parte experimental, foi colocado em um balão de fundo redondo e boca esmerilada 2,22 mL do composto TREN e 30 mL de acetonitrila seguido da adição, gota a gota e com agitação, de 29,7 mL de HCl 1M. À solução resultante adicionou-se uma suspensão de 2,75 g da base (composto 1) em 50 mL de acetonitrila, mantendo-se a mistura reacional em refluxo com temperatura de 70 ºC durante 2:30 horas. Ao final da reação foi produzido um sólido de cor rosa que foi separado por filtração em placa porosa, lavado com metanol e seco a vácuo.

Resultado e discussão

A partir dos dados da análise elementar (tabela 1) para o sólido de cor rosa obtido, observa-se que os valores obtidos teoricamente coincidem com os correspondentes da fórmula empírica para o composto AMNTRENH com meia molécula de água de hidratação e 1,5 moléculas do solvente (CH3CN). A presença da acetonitrila, que foi utilizada como meio reacional, no composto obtido é justificada devido o produto final não ter sido purificado. A existência de cloro na amostra analisada, que não pode ser observada por análise elementar, se confirmou ser, possivelmente, o cloro com proporção atômica nitrogênio-Cloro de 1:4, que é confirmado a partir do espectro de XPS de uma amostra de AMNTRENH (figura 1.a), na qual, observa-se os sinais atribuídos aos elétrons Cl2p1/2 (~1300 eV) e Cl2p3/2 (~1220 eV). A partir da análise de TG (figura 1.b) de uma amostra do composto obtido, observa-se a perda de massa no intervalo de temperatura 25 a 220 ºC de 17,8 %, que corresponde à evaporação dos solventes (15 e 17,79 % para o calculado e encontrado, respectivamente) confirmando a presença da acetonitrila na amostra analisada. Por outro lado, os espectros de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e 13C de uma amostra do composto, indicam tratar-se da mesma substância, apesar do sinal do grupo CN- não poder ser detectado no espectro de RMN de 13C. Finalmente os dados do espectro na região do Uv-visível de uma solução aquosa, coincidiu quantitativamente com os do AMNTRENH3Cl2 (MARTÍN, 2006).

Tabela 1: Dados de análises Elemental do receptor AMNTRENH-CH3CN em (%)


Figura 1. a) Gráfico TG do composto AMNTRENH; b) espectro XPS do composto AMNTRENH.

Conclusões

Foi preparado mediante um procedimento anteriormente descrito pelo grupo de pesquisa do departamento de ciências experimentais da Universidade de Jaén (Espanha), o material AMNTRENH, na qual a caracterização permitiu comprovar fórmula empírica para o composto com meia molécula de água de hidratação e 1,5 moléculas do dissolvente. O material obtido serve como ponto de partida para a preparação de sistemas catalíticos híbridos de complexos metálicos com geometria adequada coordenados ao AMNTRENH adsorvido na superfície de nanotubos.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao programa Ciências Sem Fronteira fomentado pelo CNPq e a Faculdade de Ciências Experimentais da Universidad de Jaén, Espanha.

Referências

MARTÍN, Javier García. Receptores Iónicos: Estudio de su Adsorción sobre Carbones Activados y de su Reactividad frente a Iones Metálicos. 2006. Doctoral (en Química) – Departamento de Química y Biología Ambientales de la Molécula al Agroeconsistema, Universidad de Jaén, Jaén, 2006.

SANTIAGO-MEDINA, Antonio miguel. Preparación y Caracterización de Materiales Híbridos a partir de Carbones Activados, Evaluación de sus Propiedades Adsorbentes y Catalíticas. 2011.Tesis (Doctoral en Química) - Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la Universidad de Jaén, Jaén (2011).

LOW, J.N., et al., N-(6-Amino-3,4-dihydro-3-methyl-5-nitroso-4-oxopyrimidin-2-yl) derivatives of glycine, valine, serine, threonine and methionine: interplay of molecular, molecular - electronic and supramole-cular structures. Acta Crystallographica, Section B., B56, p. 882-892, 2000.