Hidrogenación catalítica selectiva de nitrilos saturados e insaturados a aminas primarias

Abstract

In this thesis work studied the selective hydrogenation of saturated nitriles and subsequently focused to study the hydrogenation of unsaturated nitriles. Initially we investigated the hydrogenation of butyronitrile on silica supported metal catalysts containing Pt, Pd , Ru, Co, Cu and Ni. In general, Ni and Co were active and selective to primary amines, in contrast , Pt, Cu and Pd were predominantly secondary amine . Ru was a mixture of primary and secondary amines. In particular, it was possible to achieve higher selectivities primary amine using Co at 70 ° C and 25 bar (H2) using ethanol as solvent. Selectivities were achieved in 97% to the primary amine. Subsequently, hydrogenation of cinnamonitrile was studied on silica supported metal catalysts containing Ru , Co , Cu and Ni. Co and Ni carried considerable selectivities to saturated primary amine. Meanwhile, the Cu selectively hydrogenated cinnamonitrile to the primary amine unsaturated, 3 – fenilalilamina, but low activity . The yield to unsaturated amine, 3 – phenylallylamine, by hydrogenation cinamonitrilo over catalysts Cu/SiO2 increased significantly with increased metal dispersion of the catalyst and the reaction temperature . Specifically achieved a conversion of approximately 100 % and a selectivity around 60% to the unsaturated primary amine.

En este trabajo de Tesis se estudió la hidrogenación selectiva de nitrilos saturados y posteriormente se enfocó el estudio hacia la hidrogenación de nitrilos insaturados. Inicialmente se investigó la reacción de hidrogenación de butironitrilo sobre catalizadores metálicos soportados sobre sílice conteniendo Pt, Pd, Ru, Co, Cu y Ni. En general, Ni y Co resultaron activos y selectivos hacia aminas primarias; en contraste, Pt, Cu y Pd produjeron preponderantemente la amina secundaria. Ru produjo una mezcla de aminas primarias y secundarias. En particular, se logró alcanzar las mayores selectividades a amina primaria empleando Co a 70ºC y 25 bar (H2) empleando etanol como solvente. Se alcanzaron selectividades de un 97 % hacia la amina primaria. Posteriormente, se estudió la hidrogenación de cinamonitrilo sobre catalizadores metálicos soportados sobre sílice conteniendo Ru, Co, Cu y Ni. Co y Ni llevaron a selectividades considerables de amina primaria insaturada. Por su parte, el Cu hidrogenó selectivamente el cinamonitrilo hacia la amina primaria insaturada 3-fenilalilamina, aunque con baja actividad. El rendimiento a la amina insaturada 3-fenilalilamina por hidrogenación de cinamonitrilo sobre catalizadores de Cu/SiO2 aumentó significativamente con el incremento de la dispersión metálica del catalizador y la temperatura de reacción. Específicamente se logró una conversión de aproximadamente 100% y una selectividad alrededor de un 60 % hacia la amina primaria insaturada.