guantes

Capítulo 1. Introducción.
1.1. La catálisis por elementos metálicos: necesidad de recuperar el catalizador.
La catálisis química se define como el proceso donde una especie química en
pequeñas cantidades acelera la reacción entre otras especies sin consumirse en el
proceso. Esta definición asume que el llamado catalizador se mantiene inalterado y, por
tanto, podría volver a ser usado en unanueva reacción. Esta aseveración es muy difícil
en la práctica. La mayoría de procesos se desarrollan en un medio que incluye a
reactivos y catalizador, la llamada catálisis homogénea.1 El catalizador acaba mezclado
con productos, subproductos y reactantes sobrantes, lo que complica su separación, que
aún se hace más difícil como consecuencia de estar presente en pequeñas cantidades.2
El usode metales como catalizadores es muy común en química orgánica.2-9 Se basa
en el empleo de especies metálicas en cualquiera de sus formas químicas (elemental,
sales o compuestos organometálicos) en pequeñas cantidades. Según los Prof. Zapf y
Beller,10 tres puntos son de especial interés a la hora de diseñar un sistema catalítico
efectivo:
1- Costes del metal y ligandos
2- Condiciones ytiempo de reacción
3- Reciclaje del catalizador y contaminación del producto con metal o ligandos
El uso de metales preciosos, a menudo junto a ligandos de difícil síntesis,

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conduce a sistemas enormemente más efectivos que otros metales más comunes, o
incluso a la obtención de productos de otra forma imposibles. Estos metales y ligandos
son, en la mayoría de los casos, extremadamentecontaminantes y tóxicos. El precio de
estos catalizadores conjuntamente con la necesidad manifiesta de procesos
medioambientalmente respetuosos16-18 hacen aconsejable buscar sistemas donde el
catalizador se pueda recuperar de la mezcla de reacción. El método más sencillo
consiste en depositar la especie activa (metal y/o ligando) sobre un soporte sólido que se
separe de la mezcla de reacciónpor filtración o deposición.2,8,19
Un claro ejemplo sería la síntesis orgánica basada en reacciones catalizadas por
paladio.3,4,9,20,21 En la bibliografía se encuentran ejemplos de catalizadores sólidos
conteniendo paladio recuperables de la mezcla de reacción.22-27 La catálisis por paladio,
conocida desde hace más de un siglo, ha experimentado un enorme resurgir en los
últimos 20 años debido ala variedad e importancia de productos obtenidos y la
versatilidad en las condiciones de reacción, a menudo suaves en comparación con los
1

métodos clásicos. Entre ellas cabe destacar las reacciones de acoplamiento,7,28-31una de
las vías más utilizadas actualmente para la síntesis de compuestos de interés en química
fina.
1.1.1. Breve historia del paladio
El Paladio es el elementoquímico de número atómico 46 que se sitúa dentro del
grupo de transición VIII en la tabla periódica. Su símbolo es Pd y pertenece al grupo de
los conocidos elementos metálicos preciosos. Es el más barato entre estos elementos (85
eurosxKg-1, frente a 220 del platino y 240 del oro, precios de Aldrich año 2004). Es
tóxico y carcinógeno y muy contaminante. Una de las fuentes principales son losdepósitos de sulfuros de cobre y níquel (pirrotina) de Sudbury (Ontario, Canadá).
Representa el 1,5x10-6% en peso de la corteza terrestre. Fue descubierto en 1803 por el
inglés William Hyde Wollaston en un mineral de platino bruto en Sudamérica. El
aislamiento del paladio se hizo mediante la disolución del mineral en agua regia,
neutralizando el exceso de ácido y precipitando el platino con cloruroamónico; el
tratamiento de la disolución con cianuro mercúrico llevó a la obtención de cianuro de
paladio que, por calentamiento, dio el Paladio. El nombre de paladio procede de la
diosa griega de la sabiduría aplicada a cualquier arte o ciencia “Pallas”, y a que,
aproximadamente en la misma fecha, se descubrió un nuevo asteroide al que se llamó
“Palas”.
1.1.2. Propiedades físico-químicas...