Proyectos
Oxidación selectiva de Terpenos catalizado por complejos de Cu enlazados en TiO2 nanoestructurado
Resumen
Complejos de coordinación de cobre han demostrado su utilidad sintética en reacciones de oxidación de numerosos productos de interés científico y tecnológico con una alta actividad y selectividad, pero sus mejores aplicaciones se restringen a reacciones en fase homogénea, con los inconvenientes y limitantes típicos de estas condiciones, como son la dificultad de separación, recuperación y reutilización, así como el uso de agentes oxidantes tóxicos, ácidos orgánicos, inorgánicos o solventes que conllevan a la generación de productos colaterales que afectan considerablemente el medio ambiente. Estos procesos catalíticos de oxidación pueden ser mejorados así: 1- por la heterogenización de estos centros activos en soportes inorgánicos que faciliten los procesos de separación y su reutilización, 2- por la utilización de agentes oxidantes amigables con el medio ambiente, como es el oxígeno molecular, el cual bajo ciertas condiciones puede reemplazar nocivos agentes oxidantes actualmente utilizado y favorece el incremento de ciclos de uso del catalizador, y 3- por la posibilidad de utilizar fuentes de energía naturales como la energía solar que permita implementar en el futuro procesos químicos amigables con el medio ambiente. En este proyecto se propone la obtención de complejos de Cu(I) empleando ligandos bidentados tipo bipiridina y/o biquinolina, los cuales serán enlazados covalentemente sobre la superficie de TiO2 nanoestructurado como soporte fotoactivo. Para la evaluación de su actividad fotocatalítica empleando O2 molecular y luz UV-visible se propone estudiar la oxidación selectiva de la carvona como molécula modelo que permita la obtención del oxido de carvona. La carvona es un terpenoide que se encuentra naturalmente en muchos aceites esenciales, especialmente en las semillas de alcaravea (Carum carvi) y hierbabuena (Mentha spicata), y su respectivo epóxido ha sido identificado y reconocido como el componente mayoritario de la fragancia floral extraída de una especie de orquídea denominada Catasetum maculatum muy abundante en Suramérica y México. La oxofuncionalización selectiva de monoterpenos (materias primas abundantes y renovables) es una reacción clave y una ruta verde prometedora para la producción de fragancias, perfumes, sabores, agroquímicos y fármacos. Con el desarrollo de esta propuesta se espera obtener: 1- Obtener un sistema catalítico fotoactivo y estable para la oxidación de sustratos orgánicos precursores de productos industriales, 2-Avanzar en la frontera del conocimiento en procesos de activación del O2 molecular como agente oxidante amigable con el medio ambiente, 3- Avanzar en la identificación y caracterización de potenciales centros activos y sistema catalíticos heterogéneo 4- estudiar la oxidación selectiva y valorización de moléculas orgánicas provenientes de fuentes renovables utilizando fuentes de energía alternativa que conlleve en el futuro a la renovación de tecnologías para la obtención de productos de manera más eficiente y amigable con el medio ambiente. Estas temáticas de investigación son pertinentes y están enmarcados dentro de 2 tópicos mundiales relevantes para el desarrollo industrial como son: 1-Estudio sobre mecanismos de reacción y nuevos procesos preferiblemente a temperatura ambiente y presión atmosférica, y 2-Reducción o sustitución de productos en síntesis química.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DE APOYO A INICIATIVAS DE INTERCAMBIO DE CONOCIMIENTO QUE PERMITAN FORTALECER ALIANZAS ESTRATÉGICAS 2021
Modalidad:Modalidad 2: Apoyo a proyectos formulados en alianzas estratégicas interinstitucionales con entidades externas nacionales o internacionales
Responsable