Catalizadores bimetálicos Pt-Zn en reacciones de química fina

Zusammenfassung

Las reacciones de hidrogenación selectiva de aldehidos alfa, beta-insaturados constituyen un proceso realmente importante en el campo de la industria de las fragancias y de los perfumes, así como en química fina. El interés de este tipo de reacciones radica en la necesidad de hidrogenar quemoselectivamente el doble enlace C=O frente al doble enlace C=C, presente en posiciones conjugadas. Desafortunadamente, sobre superficies monometálicas de Pt el producto de hidrogenación del doble enlace olefinico resulta el producto más estable tanto desde un punto de vista cinético como termodinámico. La adición de una segunda especie más electropositiva que el Pt como es el Zn, permite modificar la cinética de ambos procesos favoreciendo la formación del alcohol insaturado. El efecto ejercido por el Zn sobre el comportamiento de los átomos de Pt en la citada reacción ha sido estudiado tanto de forma teórica, utilizando cálculos computacionales basados en la teoría del funcional de densidad (DFT), como de forma experimental utilizando soportes de diferente naturaleza química. El estudio teórico de la adsorción de dos moléculas sonda como etileno (C=C) y formaldehído (C=O) sobre superficies aleadas Pt3Zn1 (111) y Pt1Zn1 (011) confirma una desestabilización en la adsorción de ambas insaturaciones sobre superficies aleadas, una desestabilización tanto mayor cuanto mayor es el porcentaje de Zn en la aleación formada. Sin embargo, la mayor desestabilización del doble enlace C=C frente la doble enlace C=O, determina un incremento en la selectividad de estos sistemas hacia la formación del alcohol insaturado.