Sintesi di Fine Chemicals mediante catalisi bifasica acquosa ed eterogenea

Abstract

La presente tesi di laurea si propone di sviluppare nuovi sistemi catalitici per la sintesi di fine chemicals mediante l'uso di catalisi eterogenea e bifasica acquosa, un approccio che combina i vantaggi della catalisi omogenea con la facilità di separazione tipica della catalisi eterogenea. Il focus è stato posto su catalizzatori a base di metalli di transizione, quali palladio (Pd) e rodio (Rh), supportati su materiali innovativi e sostenibili come la carragenina, un polisaccaride naturale, e l’halloysite, una forma di argilla naturale. Questi materiali non solo garantiscono stabilità ai catalizzatori, ma promuovono anche la loro sostenibilità ambientale. Sono stati sviluppati diversi metodi di preparazione dei catalizzatori, utilizzando il sodio boroidruro (NaBH4) come agente riducente, allo scopo di ottenere nanoparticelle metalliche di Pd e Rh disperse in maniera uniforme. I diversi catalizzatori sono stati testati in prove di idrogenazione su substrati organici di interesse per l'industria della chimica fine. I risultati ottenuti hanno dimostrato un’elevata attività e selettività dei catalizzatori, con alte conversioni e selettività verso i prodotti desiderati. Inoltre, la stabilità e la possibilità di riciclo dei catalizzatori confermano il loro potenziale per applicazioni industriali. L'uso di materiali naturali e sostenibili come la carragenina e l'halloysite, insieme all'ottimizzazione dei processi catalitici, contribuisce alla riduzione dell'impatto ambientale, promuovendo una chimica più verde e sostenibile.

Questa tesi si concentra sul testare catalizzatori in reazioni di idrogenazione di diversi substrati organici mediante catalisi bifasica. Il lavoro esplora l'uso di catalizzatori a base di metalli di transizione, quali palladio (Pd) e rodio (Rh), supportati su alloisite e allumina o stabilizzati da k-carragenina, che risultano essere materiali biocompatibili e sostenibili. I catalizzatori ottenuti sono stati testati attraverso prove di idrogenazione su substrati quali 2-cicloesen-1-one, (E)-cinnamaldeide e citrale. I risultati mostrano un'elevata attività e selettività dei catalizzatori sviluppati, con la possibilità di riciclo e stabilità nel tempo. L'uso di materiali biocompatibili come carragenina e alloisite dimostra il potenziale di tecniche catalitiche innovative e sostenibili per la sintesi di composti ad alto valore aggiunto, in linea con i principi della chimica verde e sostenibile.