Fecha de alta en el repositorio: 2018-11-12
Resumen: Este trabajo de fin de grado trata del estudio computacional a través del método de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para la caracterización de todos los complejos, reactivos, productos y estados de transición para ciclos catalíticos con catalizadores de paladio (Pd) y níquel (Ni) con ligandos N-P-hemilábiles, para conseguir el acoplamiento oxidativo de dióxido de carbono (CO2) y etileno. El producto de esta reacción es el acrilato de sodio, el cual tiene gran interés industrial como partida para sintetizar polímeros absorbentes de uso cotidiano. Además de estudiar el efecto del centro metálico y las diferencias entre los dos metales, también se ha investigado para la etapa determinante de la velocidad, que corresponde al acoplamiento oxidativo entre el etileno y el CO2, el efecto de la naturaleza del ligando, probando bajo las mismas condiciones, dos ligandos N-P y un ligando P-P. Adicionalmente, salvo que computacionalmente esta reacción, en términos de energía, es viable y experimentalmente se obtienen TONs (Turnover Number) bajos, se ha querido hacer un estudio de posibles reacciones laterales con el catalizador de Pd, con el fin de explicar dicho hecho, en las que participan ligandos trifenilfosfina (PPh3) de elevada capacidad de coordinación que provienen del precursor de catalizador. This Bachelor’s thesis deals with computational study through the Density Functional Theory method (DFT) for the characterization of all complexes, reagents, products and states of transition for catalytic cycles with catalysts of palladium (Pd) and nickel (Ni) with N-P-hemilavily ligands, in order to achieve the oxidative coupling of carbon dioxide (CO2) and ethylene. The product of this reaction is the sodium acrylate, which has great industrial interest as a starting material to synthesize absorbent polymers of daily use. Moreover to study the effect of the metal center and the differences between the two metals, it has also been investigated for the determining stage of the reaction, which corresponds to the oxidative coupling between ethylene and CO2, the effect of the nature of the ligand, testing under the same conditions, two N-P ligands and a P-P ligand. Additionally, due to computationally this reaction, in terms of energy, is feasible and experimentally low TONs (Turnover Number) are obtained, a study of possible side reactions with the Pd catalyst has been studied, explain this fact, involving triphenylphosphine (PPh3) ligands with a high coordination capacity that come from the catalyst precursor. Aquest treball de fi de grau tracta de l’estudi computacional a través del mètode de la Teoria del Funcional de la Densitat (DFT) per a la caracterització de tots els complexos, reactius, productes i estats de transició per a cicles catalítics amb catalitzadors de pal·ladi (Pd) i níquel (Ni) amb lligands N-P-hemilàbils, per tal d’aconseguir l’acoblament oxidatiu de diòxid de carboni (CO2) i etilè. El producte d’aquesta reacció és l’acrilat de sodi, el qual té gran interès industrial com a partida per a sintetitzar polímers absorbents d’ús quotidià. A més d’estudiar l’efecte del centre metàl·lic i les diferències entre els dos metalls, també s’ha investigat per a l’etapa determinant de la velocitat, que correspon a l’acoblament oxidatiu entre l’etilè i el CO2, l’efecte de la naturalesa del lligand, provant sota les mateixes condicions, dos lligands N-P i un lligand P-P. Addicionalment, tret de que computacionalment aquesta reacció, en termes d’energia, és viable i experimentalment s’obtenen TONs (Turnover Number) baixos, s’ha volgut fer un estudi de possibles reaccions laterals amb el catalitzador de Pd, per tal d’explicar dit fet, en les quals participen lligands trifenilfosfina (PPh3) d’elevada capacitat de coordinació que provenen del precursor de catalitzador.
Materia: Química
Idioma: cat
Áreas temáticas: Química Chemistry Química
Departamento: Química Física i Inorgànica
Estudiante: Eslava Suárez, Marta
Curso académico: 2017-2018
Título en diferentes idiomas: Caracterización computacional del acoplamiento de estileno y CO2 catalizado por Pd y Ni Computational characterization of the coupling of ethylene and CO2 catalyzed by Pd and Ni Caracterització computacional de l'acoblament d'etilè i CO2 catalitzat per Pd i Ni
Fecha de la defensa del treball: 2018-06-18
Derechos de acceso: info:eu-repo/semantics/openAccess
Palabras clave: acoplamiento oxidativo, acrilato de sodio, ciclo catalítico oxidative coupling, sodium acrylate, catalytic cycle acoblament oxidatiu, acrilat de sodi, cicle catalític
Confidencialidad: No
Créditos del TFG: 12
Título en la lengua original: Caracterització computacional de l'acoblament d'etilè i CO2 catalitzat per Pd i Ni
Director del proyecto: Carbó Martín, Jordi
Enseñanza(s): Química
Entidad: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Repositori URV