Olefin hydrogenation with iron carbonyls as catalysts

Abstract

O estudo de [Fe(CO)5], [Fe2(CO)9] e [Fe3(CO)12] como precursores catalíticos nas reações de hidrogenação do ciclohexeno e 1-hexeno foi efetuado. Um reator fotoquímico com fluxo de H2 e irradiação UV-vis foi usado no processo. Os espectros infravermelho das amostras mostraram a formação de [Fe(CO)4(olefina)] e [HFe(CO)3(p-alila)] como intermediários. A atividade mostrada do [Fe2(CO)9] na hidrogenação do ciclohexeno foi maior (66,6%) que a atividade dos outros ferrocarbonilas (43,0% [Fe(CO)5], [Fe3(CO)12]). A competição en tre as reações de isomerização e hidrogenação na reação do 1-hexeno foi estudada. A velocidade de isomerização foi muito maior que a velocidade de hidrogenação e as espécies polinucleares promoveram isomerização mais rapidamente que o [Fe(CO)5]. As conversões em alcanos foram: 60,0% ([Fe(CO)5], [Fe3(CO)12]) e 75,4% [Fe2(CO)9], mostrando que, para a hidrogenação do 1-hexeno, uma maior atividade para [Fe2(CO)9] foi também encontrada.

The use of [Fe(CO)5] , [Fe2(CO)9] and [Fe3(CO)12] as catalytic precursors in the hydrogenation reactions of cyclohexene and 1-hexene was in vestigated. A pho tochemical reactor with H2 flux and UV-vis con tinuous ir radiation was used for these studies. The in frared spectra of the samples showed the formation of [Fe(CO)4(olefin)] and [HFe(CO)3(p-allyl)] as in termediates. The ac tivity of [Fe2(CO)9] in the hy drogenation of cyclohexene was higher (66.6%) than the activity of the other iron carbonyls (43.0% [Fe(CO)5], [Fe3(CO)12]). The competition between isomerization and hydrogenation in the reation of 1-hexene was studied. The isomerization rate was much higher than the hy drogenation rate and the polynuclear spe cies pro vided faster isomerizations than [Fe(CO)5]. The alkane conversions were: 60.0% ([Fe(CO)5], [Fe3(CO)12]) and 75.4% ([Fe2(CO)9]), showing that for the 1-hexene hydrogenation [Fe2(CO)9] also exhibited the highestac tivity.