1. (Left: cover picture, Chem. Commun.2006. Right: cover picture Dalton Trans. 2007) Sistemas catalíticos inorgânicos

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    07-Apr-2016

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<ul><li><p>1. (Left: cover picture, Chem. Commun.2006. Right: cover picture Dalton Trans. 2007) Sistemas catalticos inorgnicos</p></li><li><p>DefinioCatlise o fenmeno em que uma quantidade relativamente pequena de um material estranho estequiometria - o catalisador aumenta a velocidade de uma reao qumica sem ser consumido no processo.IUPAC (1976)</p></li><li><p>1. Adaptado de R. Bruwell, Survey of Progress in Chemistry, v. 8, 1977.SeletividadeGs de sntese : CO(g) + H2(g) Seletividade Atividade Meia vidaDe que depende o sucesso de um catalisador? </p><p>CatalisadorCondiesProdutosNi100-200 C, 1 10 atmCH4 + H2OZnO-Cr2O3400 C, 500 atmCH3OH + H2OThO2400 C, 200 atmAlcanos de cadeia ramificada + H2O</p></li><li><p>Requisitos necessrios para o sucesso de um catalisador</p><p> Que a reao a ser catalisada seja termodinamicamentefavorvel. Que o catalisador reduza a energia de ativao do processoaumentando a velocidade de reao (CINTICA). Que o catalisador apresente uma SELETIVIDADE apropriada naformao de compostos desejados CATALISADOR SELETIVO. Preparao de xido de etileno a partir de eteno e oxignio,utilizado Ago como catalisador, apresenta subprodutosindesejveis como gua e dixido de carbono Que o catalisador apresente um tempo de vida tilsuficientemente longo para que seja vivel economicamente, poisnormalmente os catalisadores possuem custo elevado.Freqncia TURNOVER = velocidade da reao / [Q] Que o catalisador possa ser regenerado recuperado.</p></li><li><p>Catalisadores: homogneos X heterogneosCatlise homogneaVantagensAltas seletividade e atividadeCondies de reao mais brandasOs mecanismos so mais facilmente estudadosDesvantagensSeparao do catalisador da mistura de reao pode se tornar um problemaRequer compartimentos muito grandesCatlise heterogneaVantagensO catalisador facilmente separado da mistura de reaoSo mais robustosSolvente de reao no costuma ser um problema.DesvantagensBaixa seletividade Ex.: produo de diferentes ismeros)Temperaturas de reao elevadasDificil de determinar os mecanismos de reao</p></li><li><p>Ciclos catalticos uma seqncia de reaes qumicas que consomem os reagentes formando produtos, sendo o catalisador recuperado no final do ciclo.</p></li><li><p>Hidrogenao de olefinasG# = -101 kJmol-1Aplicaes: Preparao de margarinas, medicamentos e petroqumicaCatalisador de WilkinsonReaes de hidrogenao de alquenos e alquinos sob 1 atm de H2(g).</p><p>Sntese:1. Wilkinson, J. Chem. Soc. (A) 1966, 1711</p></li><li><p>2. Bennett , IC , 1977 , 16 , 665Como ele ? Compostos organometlicos preparados por Wilkinson e expostos na Universidade de Harvard.</p></li><li><p>Hidrogenao de olefinas</p></li><li><p>Seletividade do catalisador</p></li><li><p>A olefina cis-disubstitutuida C=C reage mais rapidamente que a olefina trans-disubstitutuida C=C:1. Schneider, JOC 1973, 38, 951</p></li><li><p>O sitio de coordenao da olefina menos impedido estereamente coordenado preferencialmente ao rdio.</p></li><li><p>Catalise de hidrogenao promovida por lantandeosTobin Marks : Hidrogenao do 1-hexene com um TOF = 120.000 hr-1 a 1 atm H2, 25 C!! </p></li><li><p>Chiral phosphine ligands have been developed to synthesize optically active products.Synthesis of L-DOPA (Used in the treatment of Parkinsons diseases)Synthetic route was developed by Knowles &amp; co-workers at Monsanto Dr. William S. Knowles received Nobel prize in chemistry 2001 along with other two scientists.</p></li><li><p>Alkene Hydrogenation, Chirality &amp; Nobel</p></li><li><p>Hidroformilao ou hidrocarbonilao de olefinas (Processo OXO)Catalisadores:</p><p> Complexos de [Rh]-fosfinas a presses mais baixas (mais utilizados) [RhH(CO)(PPh3)3] Cobalto presses mais altas: onde o pr-catalisador Co2(CO)8</p><p>AplicaesMilhes de toneladas/ano de aldedos so produzidas por este processo;O aldedo preparado normalmente reduzido a lcoois, utilizado como solventes, e na sntese de detergentes. </p></li><li><p>CO e H2 so reagente e inibidores da reao.</p></li><li><p>Carbonilao do metanol (Sntese do cido actico)Aplicaes</p><p>A preparao do vinagre feita a partir de reaes aerbicas bacterianas a partir de etanol diludo;Este processo invivel na preparao de cido actico glacial </p></li><li><p>Catlise heterognea</p></li><li><p>Catlise heterognea</p></li><li><p>Polimerizao de olefinasProcesso desenvolvido por Ziegler Natta</p></li><li><p>DesafiosDesenvolvimento de catalisadores que atendam as necessidades sociais;Melhor compreenso dos mecanismos;Desenvolvimento de catalisadores enantioseletivos;Heterogeneizao de catalisadores homogneos;Desenvolvimento de processos catalticos no trmicos;</p><p>Reaes a espera de catalisadores adequados</p></li><li><p>Reaes a espera de catalisadores adequadosJens Rostrup-Nielsen: XVII Symposio Iberoamericano de Catalysis, July 16-21, 2000 </p></li></ul>