Catálise

Código

7212

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Química

Créditos

6.0

Professor responsável

Ana Maria Félix Trindade Lobo

Horas semanais

3

Total de horas

50

Língua de ensino

Português

Objectivos

Pretende-se que o aluno desenvolva a compreensão do processo catalítico e se torne capaz de aplicar essa compreensão na resolução de problemas de química bioorgânica.

Pré-requisitos

Os alunos deverão ter completado unidades curriculares de química orgânica, bioquímica e de química física de nível de bacharelato.

Conteúdo

Catálise homogénea: Conceitos básicos e reacções fundamentais em catálise homogénea. A catálise homogénea na indústria química. Os metais e os enzimas na catálise em síntese orgânica. Estrutura, reactividade, selectividade e espécies intermediárias. Hidrogenação e oxidação em fase homogénea. Carbonilaçao. Polimerização de olefinas. Metatese de olefinas. Activação e funcionalização de alcanos. Catálise bifásica líquido-líquido.
Catálise heterogénea: Passos da reacção catalítica. A isotérmica de Langmuir. Mecanismos de Langmuir-Hinshellwood e Eley-Rideal. Passos controladores da velocidade e lei cinética. Desactivação de catalisadores. Reacção e difusão intraparticular. Preparação e caracterização de catalisadores heterogéneos. Exemplos de aplicação de catalisadores heterogéneos em reacções de química fina.Os zeólitos: selectividade de forma e selectividade de estado de transição. Zeólitos e materiais afins em síntese orgânica (ácidos de Lewis e Bronsted, reacções de isomerização, substituição electrófila em arenos, substituição nucleófila e adição, síntese de passos múltiplos). Catálise básica (hidrólise e transesterificação, condensação de compostos carbonilo). Heterogeneização de catalisadores homogéneos: ship-in-a-bottle em zeólitos, ancoragem de catalisadores homogéneos em suportes sólidos.

Laboratórios: Conjunto de experiências laboratoriais que permitem a aplicação da matéria dada nas teóricas.

Bibliografia

0. Fundamentos y Aplicacíones de la Catálisis Homogénea, L. A. Oro & E. Sola (ed.). CYTED, Zaragoza, 2000.

1. Organometallics in Synthesis, a Manual, M. Schlosser (ed.) Wiley, 2004.

 2. Elements of Chemical Reaction Engineering, H. Scott Fogler, 3rd edition, Prentice-Hall, 1998.

 3. Catálise Heterogénea, J.L. Figueiredo e F. Ramôa Ribeiro, Fund. Calouste Gulbenkian, 1989.

4. Catalyse de Contact, J.F. Le Page, J. Cosyns, P. Courty, E. Freund, J.P. Franck, Y. Jacquin, B. Juguin, C. Marcilly, G. Martino, J. Miquel, R. Montarnal, A. Sugier, H. van Landeghem, Technip, Paris, 1978.

 5. Homogeneous Catalysis: Understanding the Art, P. W. N. M. van Leeuwen, Springer, 2004.

Método de ensino

Aulas presenciais leccionadas com o apoio de data show ou no quadro envolvendo uma grande interactividade aluno-professor.

Método de avaliação

Avaliação da componente prática conta para 1/3 da nota final. Baseia-se no desempenho laboratorial e nos relatórios elaborados. Avaliação teórica pela realização de exame final que conta para 2/3 da nota final.

Cursos

• Química Inorgânica
• Bioorgânica
• Química Física
• Química Orgânica