Sintesi di catalizzatori a base di nanoparticelle Ru/Pd per l’amminazione riduttiva della furfurale

La reazione di amminazione riduttiva della furfurale è stata studiata utilizzando dei sistemi catalitici eterogenei a base di rutenio e palladio supportati su titania. Tali catalizzatori sono stati preparati in due differenti modi: tramite sol immobilization di nanoparticelle sintetizzate in soluzione acquosa impiegando polivinilalcol (PVA) come stabilizzante polimerico, oppure partendo da nanocluster carbonilici che sono stati impregnati sul supporto. Su questi sistemi sono stati effettuati dei test catalitici conducendo reazioni in fase liquida all’interno di un’autoclave e sotto pressione di idrogeno. In particolare, dopo un primo studio dell’influenza dei vari parametri di reazione condotto sul catalizzatore omometallico di rutenio preparato da sol immobilization, è stato possibile individuare delle condizioni ottimizzate che hanno consentito di ottenere una selettività in furfurilammina intorno al 95%. Il catalizzatore preparato partendo da cluster carbonilici si è invece dimostrato meno selettivo, in quanto attivo anche nei confronti della riduzione di N furfurilidenefurfurilammina (FDA) per dare difurfurilammina. L’effetto dei vari parametri e i risultati delle reazioni condotte senza catalizzatore sono poi stati utilizzati per approfondire gli intermedi coinvolti nel processo, indagine che ha permesso di ipotizzare uno schema di reazione che differisce leggermente da quello solitamente proposto in letteratura per quanto riguarda le prime specie che si formano. Nello specifico, si è visto che nei primi minuti di reazione si ha la formazione di un trimero della furfurilimmina, che viene poi convertito in FDA e, successivamente, nell’ammina primaria d’interesse. Infine, per migliorare le proprietà riducenti del catalizzatore si sono preparati dei catalizzatori bimetallici Ru/Pd utilizzando diversi rapporti molari tra i due metalli e con piccole quantità di palladio si è registrato un miglioramento in termini di attività catalitica.