Estudos sobre a aplicação do aquecimento óhmico à síntese orgânica

Doutoramento em Química ; O objetivo geral deste trabalho é estudar as potencialidades do reator com aquecimento óhmico (AO) e respetivo método de aquecimento, relativamente aos métodos de aquecimento clássico (AC) e com radiação micro-ondas (MO) em síntese orgânica. Esta dissertação é constituída por sete capítulos. No primeiro capítulo apresenta-se o contexto deste trabalho, descrevem-se os métodos de aquecimento mais frequentemente usados em síntese orgânica, nomeadamente o AC e MO, e as vantagens do uso da água e suas propriedades como solvente em reações químicas. No segundo capítulo apresenta-se a definição, o princípio de funcionamento e aplicações do AO. Em seguida descreve-se o reator óhmico e os correspondentes sistemas periféricos com que foi desenvolvido para efetuar transformações químicas. Dado que não existia ainda nenhum reator de AO apropriado para síntese orgânica, o início deste trabalho envolveu o desenho, a construção e teste de um reator óhmico para síntese orgânica à escala laboratorial. Apresentam-se os primeiros ensaios efetuados para testar o reator que envolveu o aquecimento de diferentes eletrólitos com diferentes concentrações, tendo sido registados os perfis de aquecimento das diferentes soluções. Estes ensaios permitiram compreender a relação entre temperatura, potência, concentração de sal e condutividade elétrica e definir parâmetros necessários ao bom funcionamento do reator de AO. Foram ainda efetuadas reações químicas já descritas na literatura, em meio aquoso, usando AC, MO e AO de modo a comparar os três métodos de aquecimento e concluir acerca da aplicabilidade do AO à síntese orgânica, suas principais vantagens e limitações. Nos capítulos seguintes apresentam-se novas metodologias de síntese, mais sustentáveis, de diferentes compostos heterocíclicos, que foram desenvolvidas usando o reator de AO. Assim, no terceiro capítulo são apresentadas reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio (reações de Suzuki-Miyaura e de Heck), em meio aquoso e em condições de ...