La present tesi doctoral tracta de la síntesi, caracterització i utilització d’espècies de
paladi soportades en diversos materials com a catalitzadors en reaccions d´acoplament
C-C. El principal objectiu és l´obtenció de catalitzadors recuperables i reutilitzables ,
amb les consequents advantatges en técniques de separació de productes, disseny del
procés catal·lític i la millora de l´impacte mediambiental del procés.
Els materials utilitzats com a suports són: sílice amorfa i sílice mesoporosa d’alta
superfície, zeolites, polímers, organosilicats periòdics mesoporosos i nanotubs de carbó
de paret única. Els métodes d’incorporació de l’espècie de paladi al material han
consistit en: adsorció d’una sal o d’un complexe de paladi en zeolites i aluminosilicat
mesoporós MCM-41, respectivament, mitjançant intercanvi iónic; adsorció de sals de
paladi en zeolites per impregnació a volum de poro; anclatge covalent d’un complexe de
paladi previa funcionalització dels suports silicis; anclatge covalent d’un complexe de
paladi en polímers per polimerització radicalària; inserció en l’estructura d’un material
mesoporós silici d’un complexe de paladi funcionalitzat amb dos grups alcoxisilà
terminals per co-condensació hidrotermal amb tetraetil ortosilicat; i deposició sobre
nanotubs de carbó de paret única de nanopartícules de paladi metàl·lic.
La força de centres Lewis de Pd2+ adsorbits en zeolites pot modul·lar-se per l’entorn
electrònic que la zeolita li proporcione. Aquesta influència repercuteix en l’activitat
catal·lítica per a la reacció de cicloisomerització de 1,6-heptadiens utilitzant com a
catal·litzador Pd2+ intercanviat en diferents zeolites.
Reaccions d’acoplament C-C de Heck i Suzuki catal·litzades per sals de paladi
incorporades en zeolites bàsiques han demostrat l’activitat del material bifuncional
(metal-base) i la seva reutilitzabilitat tras la regeneració dels centres bàsics.
L’incorporació en sílice amorfa d’un complexe de paladi sumament actiu per a la
reacció d’acoplament de Suzuki produeix un catal·litzador reutilitzable sense la
necessitat de reactivació. L´anclage covalent d’aquest mateix complexe de paladi en
estructures mesoporoses, bé penjat de la seua estructura o be insertat en ella, produeix
un material catal·líticament actiu per a la reacció de Suzuki on l´estructura colapsa a
mesura que es fan reutilitzacions, de manera que el material perd la seva activitat.
L’incorporació d´aquest complexe de paladi en polímers produeix denòu un material
catal·líticament actiu per a la reacció de Suzuki. La comparació de l’activitat catal·lítica
per als catal·litzadors silicis i polimèrics en aigua, dioxà i barreges dels dos dissolvents
sugereix l’influència directa de l’afinitat dissolvent-suport sobre l’activitat del complexe
de paladi suportat. L’estudi de l’estabilitat del complexe de paladi incorporat en els
diferents materials tras diverses utilitzacions mostra la seua progressiva degradació a
partícules de paladi (0), les quals són actives per a catal·litzar les reaccions
d’acoplament C-C. La deposició de paladi (0) en forma de nanopartícules sobre
nanotubs de carbó de paret única condueix a la formació d’un material catal·líticament
més actiu per a la reacció de Heck que el material comercial anàlog Pd/C.