Estudio de intermediarios carbocatiónicos, en reacciones catalizadas de hidrocarburos, mediante el análisis topológico de la densidad de carga

Abstract

Originariamente, se ha sostenido que los mecanismos de reacción sobre zeolitas ácidas son similares a los mecanismos que ocurren en fase gaseosa o en medio líquido superácido, y que los iones carbenio y los iones carbonio “libres” son las especies intermediarias formadas por la interacción de las moléculas de hidrocarburo con el sitio ácido de Brønsted en la zeolita (Jacobs, 1977; Olah y col., 1985). Sin embargo, el desarrollo de nuevas técnicas experimentales que permiten estudiar reacciones sobre sólidos “in situ”, han posibilitado la observación directa de los sitios ácidos de Brønsted y su interacción con moléculas adsorbidas. De ésta forma se ha demostrado que, generalmente, los iones carbenio no son especies estables dentro de los canales zeolíticos (Haw y col., 1989; Datema y col., 1991), y que por el contrario los alcóxidos covalentes, con el grupo alquílico unido a los oxígenos de la red, son intermediarios de “vida larga”, por ejemplo en las reacciones de propileno sobre zeolitas (H-ZSM-5 y H-mordenita) (Geobaldo y col., 1997). En cambio, en las reacciones de isobutileno sobre zeolitas HY y H-ZSM-5, no se ha encontrado evidencia experimental sobre la existencia de la especie iónica tert-butil carbenio ó del alcóxido covalente, tert-butóxido (Lazo y col., 1991). En este tipo de reacciones debido a la ocurrencia de reacciones secundarias muy rápidas, se dificulta la observación experimental de los intermediarios primarios (Karge y col., 1994; Geobaldo y col., 1997; Stepanov y col., 1998; Ishikawa, 1999; Wang y Hunger, 2008).