Reducción Selectiva de Nitroarenos a través de Hidrogenación Sin Contacto

En la hidrogenación tradicional, donde H2 y los sustratos con enlaces insaturados se activan en el mismo catalizador (modo contacto), a menudo ocurre la hidrogenación competitiva de múltiples grupos reducidos. Empleamos una celda de H no sesgada para la hidrogenación selectiva del grupo nitro cuando están presentes múltiples grupos reducidos. La configuración separa espacialmente H2 y los nitroarenos en dos cámaras conectadas por una membrana de intercambio de protones, añadiendo así barreras para un mecanismo tipo Langmuir-Hinshelwood que es común en la hidrogenación termocatalítica. A través de una vía única de transferencia de protones/electrones que es específica para la reducción del grupo funcional nitro a hidroxilamina, se evitan por completo reacciones secundarias como la hidrogenación de enlaces C═C, C═O y C≡C. Usando Pd/C para la activación de H2 y CNT para la transferencia selectiva de protones/electrones a grupos −NO2 mientras es inerte a la hidrogenación de C≡C, C═C y C═O, el sistema elimina eficazmente la hidrogenación competitiva, logrando una selectividad del 100% en la reducción del grupo nitro en la hidrogenación de varios nitroarenos, en claro contraste con la selectividad negligible sobre los mismos catalizadores en un reactor por lotes bajo modo de contacto. Este dispositivo permite el control de selectividad en reacciones de hidrogenación, y va más allá del enfoque tradicional en la ingeniería de sitios activos del catalizador.