HIDROTALCITAS EN LA SÍNTESIS MULTICOMPONENTE DE COMPUESTOS 4H-PIRANOS

Resumen

Las  hidrotalcitas (hidroxicarbonatos de magnesio  y  aluminio)  son  minerales  que  pertenecen a la familia de las  arcillas aniónicas, estos materiales de formula general [M₂⁺¹-xM₃^+x(OH)₂]^x+(An^-)_x/m-nH₂O, desempeñan un papel importante en varias reacciones catalizadas  por  materiales de carácter básico como condensaciones de Claisen-Schmidt  y de Knoevenagel, estos materiales actúan como catalizadores heterogéneos y son altamente activos y selectivos. En este trabajo se estudia hidrotalcitas de Mg/Al (Me²⁺/Me³⁺=3; Me²⁺ = Ni o Co) en la  síntesis  multicomponente de compuestos 4H-piranos. Estos materiales se sintetizan usando una mezcla de urea, Mg(NO₂)₃ y  Al(NO₃)₃ con una relación Me²⁺/Me³⁺=3 y una solución alcalina de NaOH y Na₂CO₃ 2M. La caracterización de estos materiales se realiza por medio de diversas técnicas analíticas. Los resultados obtenidos del análisis de difracción de rayos X muestran señales características de minerales arcillosos con estructuras en capas y con excelente cristalinidad, en el análisis de temperatura programada de desorción de CO₂ se observa la presencia de sitios básicos de carácter fuerte y los análisis de FTIR presentan bandas que se relacionan con los grupos carbonatos característicos de estos materiales. La evaluación de la actividad catalítica de estos materiales se estudió en la síntesis multicomponente de 4H-piranos. La reacción entre malononitrilo (1 mmol), benzaldehído (1 mmol) y acetoacetato de etilo (1 mmol) se tomó como reacción modelo para optimizar las condiciones de reacción y se encontró  que  la  reacción  se  favorece  en condiciones  libres de solvente a temperatura ambiente durante 8 horas de reacción  y  se obtienen  mayores rendimientos hacia el pirano con la hidrotalcita de Niquel, esto podría estar relacionado con la distribución de los sitios activos de este catalizador, dado que este material presenta un mayor área superficial con respecto a las hidrotalcitas de Magnesio y Cobalto. En conclusión se describe un catalizador heterogéneo eficiente de NiMgAl(OH) para la síntesis multicomponente de compuestos 4H-pirano, las ventajas incluyen preparación  simple del catalizador, condiciones de  reacción  suaves,  fácil recuperación  y  reutilización  del  catalizador.