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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2015.tde-21092015-082950
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Fujimura Leite
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Rodrigues Filho, Ubirajara Pereira (Presidente)
Mauro, Antonio Eduardo
Burtoloso, Antonio Carlos Bender
Título em português
Estudo teórico/experimental comparativo do catalisador brometo de 1-propil-4-azo-1-azôniobiciclo[2,2,2]octano (P-DABCO) para a ciclo-adição catalítica de CO2 aos epóxidos para a formação de ciclocarbonatos orgânicos
Palavras-chave em português
Cálculos DFT
Catalisador orgânico
Ciclocarbonatos
Cinética Química
CO2
Epóxidos
Mecanismo de Reação
Resumo em português
Com o aumento da consciência global sobre os riscos do Aquecimento do Planeta e de suas possíveis causas ficou claro que é necessário desenvolver ou adaptar processos industriais de maneira a aproveitar dejetos como o CO2. Dentre as formas de se aproveitar o CO2, destaca-se a ciclo-adição aos epóxidos, com a formação de ciclocarbonatos. A reação é tecnologicamente interessante, pois ciclocarbonatos possuem diversas aplicações como solventes polares apróticos, eletrólitos e matéria prima para compostos como purinas, carbamatos, glicóis, policarbonato e outros. Para que a reação ocorra em tempo e condições viáveis, há a necessidade de se trabalhar com catalisadores. Foram reportados muitos catalisadores ao longo dos anos. Dentre os catalisadores mais comumente utilizados, destacam-se os sais orgânicos. Porém o estudo sobre modelos cinéticos e mecanismo de reação ainda carecem de mais atenção. Desta forma este trabalho propõe-se a estudar esta parte, através de experimentos cinéticos, modelos teóricos e cálculos de química quântica. Para isto escolheu-se estudar a ação catalítica do brometo de 1-propil-4-azo-1-azôniobiciclo[2,2,2]octano (P-DABCO) frente a um catalisador bem descrito na literatura, o brometo de tetrapropilamônio (TPA).
Título em inglês
Theoretical/experimental comparative study of 1-alkyl-4-aza-1-azaniabicyclo[2.2.2]octyl bromide (P-DABCO) as a catalyst for the catalytic cycloaddition of CO2 to epoxides to form organic ciclocarbonatos.
Palavras-chave em inglês
Chemical Kinetics
CO2
Cyclic carbonates
DFT calculations
Epoxides
organic catalyst
reaction mechanism
Resumo em inglês
Nowadays mankind are becoming more aware about Global Warming risks and its possible causes. With that in mind, it is necessary to develop or to adapt industrial processes to use some wastes like CO2. One of the best strategies to utilize CO2 is to convert it to cyclic carbonate through cyclic addition reaction to epoxides. This reaction is important because cyclic carbonates have other useful applications. For example, they can be used as polar aprotic solvents, electrolytes and as starting material for other compounds like purine, carbamates, glycols, polycarbonate, among others. However, the cyclic addition reaction must be catalyzed so as to get the desired product in short possible time and under soft conditions. Many catalysts have been reported in the literature that can be used for the cyclic addition reaction, with the organic salts being very common ones. Most of these reports focus on the efficiency of the catalyst and little attention has been paid to the reaction kinetics models and reaction mechanisms. Thus, we intend to study this part. For this purpose, we will do kinetics experiments, theoretical models and quantum chemistry calculation. The 1-alkyl-4-aza-1-azaniabicyclo[2.2.2]octyl bromide was chosen to this work and will be compared with tetrapropylammonium bromide that is known in the literature.
 
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Data de Publicação
2015-09-23
 
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