Carbamoilación de aminas alifáticas empleando dimetilcarbonato y nanopartículas de oro soportadas sobre óxido de cerio como catalizador

Abstract

Los carbamatos son importantes intermedios de síntesis para preparar isocianatos, pesticidas y otras moléculas caracterizadas por una cierta importancia biológica. La síntesis de los isocianatos en escala industrial se puede efectuar partiendo de la correspondiente amina por reacción con el fosgeno, que es un reactivo particularmente peligroso, que solo se puede utilizar bajo específicas normas de seguridad. El dimetilcarbonato (DMC) representa una buena alternativa al fosgeno, de un punto de vista practico y medioambiental, considerando el hecho que es posible conseguir este reactivo a partir de CO2 y CH3OH, y su ciclo de empleo como reactivo químico termina dando CH3OH como único producto. En el campo de la química verde hay un cierto interés en desarrollar procesos que empleen CO2 como materia prima debido a la ventaja de ser un proceso neutro del punto de vista de este reactivo, evitando una liberación neta positiva de este gas que constituye una de las principales causas del efecto invernadero. El utilizo de DMC como agente de carbamoilación introduce una cierta dificultad del punto de vista químico, debido a la naturaleza de este reactivo que puede actuar también como agente de metilación. En este contexto es preciso estudiar un sistema catalítico adecuado que pueda dirigir su reactividad hacia la carbamoilación para que se pueda aprovechar en larga escala de procesos basados su uso; por eso es necesario conseguir catalizadores que den buenos resultados en términos de conversión (>80%) y selectividad (>90%). El uso de catalizadores heterogéneos es particularmente indicado por estos tipos de procesos porque permite una serie de ventajas prácticas a la hora de separar el catalizador y de diseñar procesos en continuo. El oxido de cerio (CeO2) a diferencia de otros materiales ha demostrado un cierta tendencia intrínseca a actuar como catalizador en procesos de carbamoilación, que se magnifica cuando se deposita una pequeña porcentual (<2% en peso) de nanopartículas de oro. En el caso de las aminas aromáticas el uso de este catalizador permite llevar al cabo la reacción de carbamoilación con una selectividad completa hacia el producto deseado. El trabajo que se va a exponer trata del estudio de la actividad catalítica que ejerce este material en la carbamoilación de aminas bencílicas y alquílicas por DMC.