Estudios cinéticos para la reacción de acetilación de benzaldehído catalizada por Metal Organic Frameworks

Las estructuras denominadas Metal Organic Frameworks (MOF’s) pueden ser definidas como moléculas híbridas, sintetizadas a partir de iones metálicos y ligandos orgánicos para formar estructuras tridimensionales. Estos poseen una elevada área específica y alta estabilidad térmica y química. Por otro lado, la acetilación es una de las estrategias más utilizadas para proteger el grupo carbonilo presente en cetonas y aldehídos. Los acetales obtenidos como productos, son importantes para la manufactura de productos químicos de valor agregado, tanto en la industria alimentaria como farmacéutica.

En catálisis heterogénea, conocer la cinética involucrada en una reacción suministra cierto conocimiento acerca del proceso que ocurre en la superficie y permite una razonable extrapolación de los modelos a condiciones fuera de la región examinada experimentalmente. Diversos modelos han sido planteados para estudiar la cinética de este tipo de reacciones, siendo el de Langmuir-Hinshelwood y Eley- Rideal, los más utilizados en la literatura.

En el presente trabajo, la reacción de acetilación de benzaldehído catalizada por los MOF’s UiO-66 y UiO-66F, fue llevada a cabo en un reactor del tipo Batch a presión y temperatura ambiente. Ambas estructuras fueron caracterizadas mediante fisisorción de N₂ (método BET), fuerza ácida, espectroscopía infrarroja y difracción de rayos X. Para entender el mecanismo involucrado en la reacción, los resultados experimentales fueron ajustados con los modelos cinéticos de Langmuir-Hinshelwood y Eley-Rideal, utilizando el método de las velocidades iniciales.