Reações de acoplamento C-C e aminação redutiva catalisadas por nanopartículas de paládio estabilizadas por surfactante dipolar iônico

Abstract

No presente trabalho empregaram-se dispersões aquosas de nanopartículas (NPs) de Pd estabilizadas pelos surfactantes dipolares iônicos (ImS3-12 e ImS3-14) em reações de acoplamento C-C Heck e Suzuki e em reações de aminação redutiva. Adicionalmente, as NPs Pd/ImS3-14 suportadas em alumina também foram empregadas na reação de aminação redutiva de aminas secundárias na ausência de água. As NPs foram aplicadas em quantidades de 0,05 e 0,10 mol% de Pd e bons a ótimos rendimentos foram obtidos para a maioria dos substratos. Nas reações de aminação redutiva tanto as NPs não suportadas quanto as suportadas em alumina puderam ser reutilizadas por até 4 ciclos com pouca perda da atividade catalítica. Nas reações de acoplamento C-C os iodetos de arila mostraram-se mais reativos que os brometos de arila. Nessas reações ocorreu precipitação das NPs impedindo o reciclo das NPs. De maneira geral, o procedimento experimental empregado é simples e ambientalmente correto pois não envolve solventes ou ligantes tóxicos. Destaca-se que para a reação de aminação redutiva utilizou-se ácido fórmico/formiato como agente redutor, o que substitui agentes redutores tradicionais como H2gasoso ou hidretos metálicos.<br>

Abstract : In this study aqueous dispersions of Pd nanoparticles (NPs) stabilized by the zwitterionic surfactants ImS3-12 and ImS3-14 were employed as catalysts in Heck and Suzuki C-C coupling as well in reductive amination reactions. Additionally, Pd/ImS3-14 NPs supported on alumina were employed on the reductive amination of secondary amines in the absence of water. The catalyst loading was 0.05 and 0.10 mol% Pd and good to excellent yields were obtained for most substrates. For the reductive amination reactions both the unsupported and supported NPs could be reused up to 4 cycles without considerable loss of catalytic activity. In the C-C coupling reactions the aryl iodides were more reactive than the aryl bromides. In these reactions palladium black could be detected by eye, which hinders there cycle of the NPs. The experimental procedure is operationally simple and environmentally benign since does not involve toxic solvents or ligands. It is noteworthy that formic acid/formiate was employed as the reducing agent for the reductive aminations substituting traditional chemicals such as hydrogen gas metallic hydrides.