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

Abstract

En este trabajo se presenta 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 (difenilfosfino) butano y soportadas sobre gel de sílice, Rh (DIOP)/SiO2, con un contenido de rodio de 0,24 %, y un tamaño promedio de 2,5 ± 0,7 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 (S:C) de 416, 10mL de metanol, 100 psi de hidrógeno, con una velocidad de agitación constante de 337 rpm a una temperatura de 32ºC. Se encontró que el mayor porcentaje de conversión obtenido fue de 77 % a 48 horas de reacción; la mayor actividad catalítica se observó en la reacción de 6 horas y la más baja en la reacción de setenta y dos horas, indicando que el producto se acumula en la superficie del catalizador afectando su actividad. La mayor regioselectividad fue de 90 % y se obtuvo a las 12 horas de reacción. El estudio del exceso enantiomérico se llevó a cabo durante seis horas utilizando las siguientes condiciones de reacción: 15psi H2 (g)/25 ºC y 100psi H2 (g)/32 ºC; ambos ensayos arrojaron el 100 % de exceso enantiomérico hacia la N-acetil-D-fenilalanina. En conclusión, aunque la actividad y regioselectividad del nanocatalizador no fue tan alta como las alcanzadas con los catalizadores homogéneos, se obtuvo una elevada pureza óptica independientemente de las condiciones de presión y temperatura, convirtiendo al sistema Rh (DIOP)/SiO2 en un catalizador asimétrico eficiente en reacciones de hidrogenación de sustratos proquirales.