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Articulo de referencia

Carbocatálisis

Oxidación de alcoholes a aldehídos catalizada por carbohidratos utilizando óxido de grafeno (GO). La carbocatálisis es una forma de catálisis que utiliza materiales de carbono h...

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Oxidación de alcoholes a aldehídos catalizada por carbohidratos utilizando óxido de grafeno (GO).

La carbocatálisis es una forma de catálisis que utiliza materiales de carbono heterogéneos para la transformación o síntesis de sustratos orgánicos o inorgánicos. Los catalizadores se caracterizan por su gran superficie, funcionalidad superficial y planos basales aromáticos extensos . La carbocatálisis se distingue de la catálisis soportada (como el paladio sobre carbono ) en que no hay presencia de metales, o si los hay, no son las especies activas.

A fecha de 2010, los mecanismos de reactividad no se comprenden bien.

Uno de los ejemplos más comunes de carbocatálisis es la deshidrogenación oxidativa del etilbenceno a estireno, descubierta en la década de 1970. [ 1 ] Asimismo, en el proceso industrial de deshidrogenación (no oxidativa) del etilbenceno, el catalizador de óxido de hierro promovido por potasio se recubre con una capa de carbono como fase activa. En otro ejemplo temprano, [ 2 ] una variedad de nitrobencenos sustituidos se redujeron a la anilina correspondiente utilizando hidrazina y grafito como catalizador.

El descubrimiento de alótropos de carbono nanoestructurados como los nanotubos de carbono , [ 3 ] los fullerenos , [ 4 ] o el grafeno [ 5 ] promovió nuevos desarrollos. Los nanotubos de carbono oxidados se utilizaron para deshidrogenar n-butano a 1-buteno , [ 6 ] y para oxidar selectivamente acroleína a ácido acrílico . [ 7 ] Los fullerenos se utilizaron en la reducción catalítica de nitrobenceno a anilina en presencia de H2 . [ 8 ] El óxido de grafeno se utilizó como carbocatalizador para facilitar la oxidación de alcoholes a los aldehídos / cetonas correspondientes (mostrados en la imagen), la hidratación de alquinos y la oxidación de alquenos . [ 9 ]

Referencias

  1. ↑ Alkhazov, TG; Lisovskii, AE; Gulakhmedova, T. Kh. (1979). "Deshidrogenación oxidativa de etilbenceno sobre un catalizador de carbón". React. Kinet. Catal. Lett . 12 (2): 189– 193. doi : 10.1007/BF02071909 .
  2. ↑ Byung, HH; Dae, HS; Sung, YC (1985). "Reducción catalizada por grafito de compuestos nitro aromáticos y alifáticos con hidrato de hidrazina". Tetrahedron Lett . 26 (50): 6233– 6234. doi : 10.1016/S0040-4039(00)95060-3 .
  3. ↑ Iijima, S. (1991). "Microtúbulos helicoidales de carbono grafítico". Nature . 354 (6348): 56– 58. Bibcode : 1991Natur.354...56I . doi : 10.1038/354056a0 .
  4. ↑ Kroto, HW; Heath, JR; O'Brien, SC; Curl, RF; Smalley, RE (1985). "C 60 : Buckminsterfullereno". Nature . 318 (6042): 162– 163. Bibcode : 1985Natur.318..162K . doi : 10.1038/318162a0 .
  5. ↑ Novoselov, KS; Geim, Alaska; Morózov, SV; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, SV; Grigorieva, IV; Firsov, AA (2004). "Efecto de campo eléctrico en películas de carbono atómicamente delgadas". Ciencia . 306 (5696): 666– 669. arXiv : cond-mat/0410550 . Código Bib : 2004Sci...306..666N . doi : 10.1126/ciencia.1102896 . PMID 15499015 . 
  6. ↑ Zhang, J.; Liu, X.; Blume, R.; Zhang, A.; Schlögl, R.; Su, DS (2008). "Nanotubos de carbono modificados en superficie catalizan la deshidrogenación oxidativa del n-butano" (PDF) . Science . 322 (5898): 73– 77. Bibcode : 2008Sci...322...73Z . doi : 10.1126/science.1161916 . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-FE91-E . PMID 18832641 . 
  7. ↑ Frank, B.; Blume, R.; Rinaldi, A.; Trunschke, A.; Schlögl, R. (2011). "Catálisis de inserción de oxígeno por carbono sp 2 " . Angew. Chem. Int. Ed . 50 (43): 10226– 10230. doi : 10.1002/anie.201103340 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-0B9A-8 . PMID 22021211 . 
  8. ↑ Li, B.; Xu, Z. (2009). "Un catalizador no metálico para la activación molecular del hidrógeno con una capacidad de hidrogenación catalítica comparable a la de un catalizador de metal noble". J. Am. Chem. Soc . 131 (45): 16380– 16382. Bibcode : 2009JAChS.13116380L . doi : 10.1021/ja9061097 . PMID 19845383 . 
  9. ↑ Dreyer, DR; Jia, H.-P.; Bielawski, CW (2010). "Óxido de grafeno: un carbocatalizador conveniente para facilitar las reacciones de oxidación e hidratación". Angew. Chem. Int. Ed . 49 (38): 6813– 6816. doi : 10.1002/anie.201002160 . PMID 20602388 . 
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