A hidrogenação enantiosseletiva de piruvato de etila e de 1-fenil-1,2-propanodiona foi estudada a 298 K e sob 40 bar de H 2 sobre um catalisador de platina coloidal estabilizado com cinchonidina (CD) e suportado em sílica. O catalisador foi preparado por impregnação da platina coloidal em sílica, atingindo 1% em massa do metal no suporte. O colóide foi preparado a partir de uma solução aquosa de H 2 PtCl 6 estabilizada com diferentes quantidades de CD. O catalisador foi caracterizado por isotermas de adsorção-desorção de N 2 a 77 K e por XPS, XRD e TEM. As reações foram efetuadas em batelada em um reator de aço inoxidável, usando cicloexano como solvente e cinchonidina como modificador quiral. A adição de CD ao catalisador permite a estabilização e o controle do tamanho de partícula da platina, e também afeta o excesso enantiomérico (ee) do sistema, levando a um maior rendimento do produto com configuração R. A relação entre a concentração de CD adicionada in situ e a enantiosseletividade apresenta uma curva do tipo sino nas duas reações estudadas; este comportamento é um indicativo da importância da adsorção competitiva do modificador e do substrato na superfície do catalisador.The enantioselective hydrogenation of ethyl pyruvate and 1-phenyl-1,2-propanedione was studied at 298 K and 40 bar of H 2 over colloidal Pt stabilized with cinchonidine (CD) and supported on silica. The catalysts were prepared by impregnation of colloidal Pt on SiO 2 , leading to a metal load close to 1 wt.%. The colloid was prepared from an aqueous solution of H 2 PtCl 6 and stabilized with different quantities of CD. The catalysts were characterized by nitrogen adsorption-desorption isotherms at 77 K, XPS, XRD and TEM techniques. The reactions were carried out in a stainless steel batch reactor using cyclohexane as solvent and cinchonidine as chiral modifier. The addition of CD to the catalysts allows the stabilization and control of the platinum particle size and also affects the enantiomeric excess (ee) of the system, affording a higher proportion of the (R)-product. The relationship between the enantioselectivity and the CD concentration (added in situ) exhibits a bell type curve for both reactions, this being indicative of the importance of a competitive adsorption of the modifier and substrate on the catalyst surface.Keywords: Pt colloids, enantioselectivity, ethyl pyruvate, 1-phenyl-1,2-propanedione, cinchonidine
IntroductionEnantioselective hydrogenation reactions are important tools to obtain fine chemicals used in pharmaceutical and food products.1-4 Thus, the synthesis of chiral compounds is of growing interest; among them, the hydrogenation of a-ketoesters and ketones is the most widely studied. [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15] Since Orito et al. reported the enantioselective hydrogenation of ethyl pyruvate to (R)-ethyl lactate over cinchonidine-modified Pt catalysts with ee's up to 95%, many other research teams have evaluated the performance of their catalytic systems in this reaction. [16][17][18] Indeed, this is n...