Hidrogenación asimétrica de ácido α-acetamidocinámico utilizando nanopartículas de RH estabilizadas con DIOP-O2 y soportadas sobre SiO2

Abstract

Esta investigación tuvo como objeto la hidrogenación asimétrica de ácido α-acetamidocinámico, utilizando como catalizador nanopartículas de rodio estabilizadas con (-)-2,3-O-isopropiliden-2,3-dihidroxi-1,4-bis (oxodifenilfosfino) butano (DIOP-O₂) y soportadas sobre gel de sílice, Rh(DIOP-O₂)/SiO₂, con un contenido de rodio de 0,37 % p/p, y un tamaño promedio ponderado de 2,3 ± 0,4 nm. La hidrogenación del sustrato se realizó a diferentes tiempos de reacción 6, 12, 24, 48 y 72 horas, en un reactor Parr, bajo las siguientes condiciones: relación sustrato catalizador: 416, metanol: 10mL, PH₂: 100 psi, Agitación: 337 RPM y 32ºC. Se realizó el estudio de reciclaje del catalizador por el método batch a seis horas de reacción. El mayor porcentaje de conversión obtenido fue de 87 % a venticuatro horas de reacción. La mayor regioselectividad fue de 96 % y se obtuvo a las setenta y dos horas de reacción; la actividad catalítica disminuyó con el tiempo indicando que el producto se acumula en la superficie del catalizador. El estudio del exceso enantiomérico se llevó a cabo a seis horas utilizando las siguientes condiciones de reacción: 15psi H_2(g)/25ºC y 100psi H_2(g)/32ºC; ambos ensayos arrojaron el 100 % de exceso enantiomérico hacia la N-acetil-D-fenilalanina. El catalizador al ser reciclado por seis horas después de su uso por venticuatro horas, disminuyó su conversión en aproximadamente el 50 %, conservando su estructura nanométrica y aumentando el tamaño promedio de las partículas a 3,4 ± 1 nm, con lo cual disminuyó su actividad. En conclusión, el catalizador Rh(DIOP-O₂)/SiO₂ resultó ser más eficiente que el catalizador Rh(DIOP)/SiO₂ y los catalizadores homogéneos.