Tema 1. Química verde y catálisis

1.1. Introducción. Principios de la química verde

1.2. Procesos catalíticos desde el punto de vista de la química verde

1.3. Nuevos medios de reacción

1.3.1. Líquidos iónicos y CO₂ supercrítico.

1.3.2. Activación por microondas y ultrasonidos

1.3.3. Activación por métodos electroquímicos y fotoquímicos

1.4. Procesos catalíticos. Ejemplos

1.4.1. Catálisis por sólidos ácidos y básicos

1.4.2. Nuevos métodos de oxidación-reducción

1.4.3. Biocatálisis y catálisis asimétrica

 

Tema 2. Catalizadores sólidos. Principios generales

2.1. Introducción a la catálisis por sólidos inorgánicos. Ventajas de la catálisis heterogénea frente a la catálisis homogénea

2.2. Tipos de catalizadores sólidos

2.3. Preparación, propiedades y usos de los catalizadores sólidos

2.3.1 Preparación

2.3.2. Estabilidad catalítica

2.3.3. Activación

2.3.4. Regeneración

2.4. Factores industriales y medioambientales

 

Tema 3. Caracterización de catalizadores sólidos

3.1. Introducción

3.2 Estabilidad de los catalizadores sólidos

3.3. Área superficial y porosidad

3.4. Naturaleza y fuerza de los centros activos

3.4.1. Métodos teóricos de caracterización

3.4.1.1. Electronegatividad de Sanderson

3.4.1.2. Cálculos de orbitales moleculares

3.4.2. Métodos de caracterización espectroscópicos

3.4.2.1. Espectroscopia infrarroja de moléculas sonda

3.4.2.2. Espectroscopia de absorción visible

3.4.2.3. Microcalorimetría de moléculas sonda

3.4.2.4. Desorción de moléculas sonda a temperatura programada (TPD)

3.4.2.5. Difracción de rayos X

3.4.2.6. XPS

3.4.2.7. Raman

3.4.2.8. EPR

3.4.3. Reacciones modelo

3.4.3.1. Reacciones modelo sobre sólidos ácidos

3.4.3.2. Reacciones modelo sobre sólidos básicos

3.4.3.2.1. Isomerización de dobles enlaces

3.4.3.2.2. Deshidrogenación de alcoholes

3.4.3.2.3. Hidrogenaciones

3.4.3.2.4. Reacciones de condensación (condensación aldólica y de Knoevenagel)

3.4.3.2.5. Alquilaciones

3.4.3.2.6. Alquilación de la cadena lateral de o-xileno con 1,3-butadieno

3.4.3.2.7. Otras

 

Tema 4. Reacciones catalizadas por sólidos ácidos

4.1. Introducción

4.2. Tipos de sólidos ácidos

4.2.1. Ácidos Brönsted

4.2.2. Ácidos Lewis

4.2.3. Superácidos

4.2.4. Zeolitas

4.2.5. Sólidos mesoporosos

4.2.6. Arcillas

4.2.7. Carbones activados

4.2.8. Óxidos metálicos

4.3. Reacciones

4.3.1. Isomerizaciones y transposiciones

4.3.2. Eliminaciones

4.3.3. Adiciones

4.3.4. Alquilaciones y acilaciones

4.3.5. Ciclaciones

4.3.6. Esterificaciones

4.3.7. Otras reacciones

 

Tema 5. Reacciones catalizadas por bases

5.1. Introducción

5.2. Tipos de sólidos básicos

5.2.1. Óxidos alcalinotérreos (MgO, CaO, SrO, BaO) y óxidos mixtos

5.2.2. Metales alcalinos soportados sobre óxidos metálicos (Na/Al₂O₃, Na/MgO)

5.2.3. Metales alcalinos sobre Al₂O₃ tratados con hidróxidos de metales alcalinos (Na/NaOH/Al₂O₃, K/KOH/Al₂O₃)

5.2.4. Compuestos de metales alcalinos soportados sobre alúmina (KNO₃/Al₂O₃, KHCO₃/Al₂O₃, K₂CO₃/Al₂O₃)

5.2.5. Zeolitas, zeolitas modificadas y sólidos mesoporosos

5.2.6. Arcillas

5.2.7. Hidrotalcitas

5.2.8. Carbones activados

5.2.9. Oxinitruros de aluminofosfatos (AlPON, ZrPONs)

5.2.10. Sólidos superbásicos

5.2.11. Sólidos bifuncionales ácido-base

5.3. Reacciones

5.3.1. Isomerizaciones y transposiciones

5.3.2. Hidrogenaciones y deshidrogenaciones

5.3.3. Eliminaciones

5.3.4. Alquilaciones

5.3.5. Reacciones de condensación

5.3.6. Adiciones de Michael

5.3.7. Otras reacciones (aminaciones)

 

Tema 6. Reacciones de oxidación catalizadas por sólidos inorgánicos

6.1 Introducción

6.2 Tipos de catalizadores sólidos para oxidación

6.3. Reacciones

6.3.1. Oxidación de alcanos

6.3.2. Oxidación de alquenos

6.3.3. Oxidación de aromáticos

6.3.4. Oxidación de alcoholes y aldehídos

6.3.5. Oxidación de otros compuestos (lactonas, aminas, sulfóxidos, disulfuros)

 

Tema 7. Otras reacciones catalizadas por sólidos inorgánicos

7.1. Introducción

7.2. Hidrogenaciones

7.3. Nitraciones

7.4. Halogenaciones

7.5. Reación de Diels-Alder

7.6. Polimerizaciones y oligomerizaciones

7.7. Otras reacciones (transposiciones, carbonizaciones, Canizzaro)