Compuestos relacionados con la diimida de silicio, método de obtención, y su aplicación en la preparación de un material poroso amorfo

Compuestos relacionados con la diimida de silicio, método de obtención, y su aplicación en la preparación de un material poroso amorfo. La presente invención se refiere a un compuesto de fórmula general: SixM1-xNyHz donde M se refiere al menos a un elemento del grupo formado por germanio, aluminio y galio; x está comprendido entre 0 y 0.5; y está comprendido entre 2 y 4; y z está comprendido entre 2 y 8; dicho compuesto conteniendo enlaces entre los átomos de silicio y átomos de nitrógeno y entre el elemento M y los átomos de nitrógeno. Asimismo, la presente invención se refiere a un método de obtención del compuesto mediante reacción de amonolisis con los compuestos precursores en líquido iónico y amoniaco gaseoso a una temperatura comprendida entre -15ºC y 200ºC. Otro objeto de la invención es el método de preparación de un material poroso amorfo a partir del compuesto descrito, así como el propio material y sus múltiples usosPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones CientíficasB1 Patente sin examen previ

Compuestos relacionados con la diimida de silicio, método de obtención, y su aplicación en la preparación de un material poroso amorfo

Compuestos relacionados con la diimida de silicio, método de obtención, y su aplicación en la preparación de un material poroso amorfo. La presente invención se refiere a un compuesto de fórmula general: SixM1-xNyHz donde M se refiere al menos a un elemento del grupo formado por germanio, aluminio y galio; x está comprendido entre 0 y 0.5; y está comprendido entre 2 y 4; y z está comprendido entre 2 y 8; dicho compuesto conteniendo enlaces entre los átomos de silicio y átomos de nitrógeno y entre el elemento M y los átomos de nitrógeno. Asimismo, la presente invención se refiere a un método de obtención del compuesto mediante reacción de amonolisis con los compuestos precursores en líquido iónico y amoniaco gaseoso a una temperatura comprendida entre -15ºC y 200ºC. Otro objeto de la invención es el método de preparación de un material poroso amorfo a partir del compuesto descrito, así como el propio material y sus múltiples usosPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones CientíficasB1 Patente sin examen previ

Synthesis of porous materials based on a Si-N network in ionic liquids

Trabajo presentado en la 17th International Zeolite Conference (17 IZC), celebrada en Moscú (Rusia) del 7 al 12 de julio de 2013.Peer Reviewe

Novel preparation method for porous materials based on a Si-N network in ionic liquids

Trabajo presentado en la 5th Czech-Italian-Spanish conference on Molecular Sieves and Catalysis, celebrada en Segovia (España) del 16 al 19 de junio de 2013.Much less developments have been achieved in the solid base materials as compared with the broad number of known solids acid catalysts. It is therefore highly necessary to develop new materials with accessible and active basic sites. Silicon diimide (Si(NH)2) gel has been used as a precursor for microporous and mesoporous silicon imidonitride materials which can be used as solid base catalysts in reactions such as alkene isomerisation or the Knoevenagel reaction. Here we report a novel preparation method of silicon-nitrogen network-based materials with a significant amount of active NH groups from a silicon diimide gel obtained by the ammonolysis of silicon tetrachloride using an ionic liquid ([Emim][Tf2N]) as solvent. The gel resulting from the reaction was heated statically at 180 ºC for 43 hours. In several experiments pyrrolidine was added to the mixture. In order to remove the organic content, selected samples were heated under flowing ammonia at 600 ºC for 2 h. The FTIR spectra of the as-prepared samples show the bands corresponding to the anion ([Tf2N]-) of the ionic liquid showing that this compound is present in all the materials. The heat treatment under flowing ammonia leads to high surface area mesoporous materials (477- 629 m2/g). The TEM image (Fig 1) shows the mesopores of the materials. These results suggest that the generation of mesopores is due to the presence of the ionic liquid, which means that the ionic liquid species are occluded in the pores acting as a template. Analysis of the FTIR spectra of the ammonia-calcined samples (Fig 1) show the bands corresponding to various skeletal ν(Si-N) modes of the Si-N groups of the network and the band corresponding to a δ(NH) mode. The high intensity of this last band, indicate a high number of strong basic Si-NH sites in the materials, which are essential for catalysis.Peer Reviewe

Síntesis de materiales porosos basados en una red de Si-N empleando líquidos iónicos

Trabajo presentado en el Congreso de la Sociedad Española de Catálisis SECAT 13, celebrado en Sevilla (España) del 26 al 28 de junio de 2013.El desarrollo de catalizadores sólidos básicos para su aplicación en procesos industriales no ha seguido una evolución tan rápida como la experimentada por los catalizadores con propiedades ácidas. Por tanto, es sumamente importante desarrollar nuevos materiales que presenten centros básicos accesibles. La diimida de silicio (Si(NH)2), ha sido empleada como precursor para la preparación de materiales micro y mesoporosos basados en silicio y nitrógeno que pueden ser empleados como catalizadores básicos en reacciones como la isomerización de alquenos [1] o la condensación de Knoevenagel [2]. Estos imido nitruros presentan un bajo contenido en nitrógeno y contienen una cantidad muy reducida de centros básicos activos Si-NH [3]. Este trabajo describe un nuevo método para la preparación de materiales porosos basados en una de red de silicio-nitrógeno con una alta cantidad de centros activos NH, a partir de un gel de diimida de silicio obtenido mediante la amonolisis de tetracloruro de silicio empleando un líquido iónico como disolvente.Este trabajo ha sido financiado por los proyecto MAT2009-13569 y MAT2012-31127Peer Reviewe

Solvothermal synthesis of disordered mesoporous materials based on a Si-N framework in ionic liquids

Silicon–nitrogen network based porous materials have been synthesized by a novel method based on the preparation of silicon diimide gel by the ammonolysis of silicon tetrachloride using an ionic liquid as solvent followed by a heating process. The resulting materials contain ionic liquid molecules occluded inside the framework, which can be remove by heat treatment at 600 °C under flowing ammonia leading to microporous and mesoporous materials with high surface areas. The pore size of the materials is tailored by the variation of the experimental conditions. STEM investigations reveal a disordered porous structure with pores with an average diameter of 10 nm in the mesoporous samples. A N/Si molar ratio higher than 2 is obtained for all the ammonia-calcined materials and FTIR and XPS measurements indicate a high number of Si–NH groups, both in the bulk and on the materials surface.The authors gratefully acknowledge the financial support from the Spanish Ministry of Economy and competitiveness MINECO (Projects MAT2009-13569 and MAT2012-31127). A.I. Saugar acknowledges support from the CSIC Jae-Predoc program co-financed by the European Social Fund.Peer Reviewe

Adición de Michael catalizada por nuevos materiales porosos basados en redes de T-Nitrógeno (T = Si, Al, P) sintetizados empleando líquidos iónicos

Trabajo presentado en el XXIV Congreso Iberoamericano de Catálisis, celebrado en Medellín (Colombia) del 14 al 19 de septiembre de 2014.Se han sintetizado materiales porosos basados en redes con enlaces T – Nitrógeno (T = Si, Al, P) que contienen una alta cantidad de centros básicos, mediante un nuevo método de síntesis basado en la reacción de amonolisis de diferentes precursores de silicio, aluminio y fósforo empleando un líquido iónico como disolvente. Los materiales obtenidos contienen especies de líquido iónico en el interior de su estructura, las cuales pueden ser eliminadas mediante un tratamiento térmico bajo corriente de amoniaco dando lugar a la obtención de materiales mesoporosos con una alta superficie específica. Estos materiales muestran una elevada actividad catalítica en la reacción de adición de Michael empleando cantidades relativamente pequeñas de catalizador, y una elevada selectividad hacia el producto de adición 1,4.Los autores agradecen la financiación de este trabajo al MICINN (MAT2009-13569) y al MINECO (MAT2012-31127). A.I. Saugar agradece al CSIC la concesión de una beca JAE predoctoral.Peer Reviewe

Direct synthesis of bulk AlPON basic catalysts in ionic liquids

In this work, the direct synthesis of materials formed by a network of Al, P, N and O atoms (AlPON) from the ammonolysis of P and N molecular precursors in an ionic liquid is reported. The as-made samples can be treated under ammonia at high temperature to remove the ionic liquid retained after synthesis. The resulting amorphous materials have high porosity and surface area. The P atoms of the skeleton are involved in single and double bonds with N atoms, whereas bridged NH and terminal P-NH2 groups are also present. However, no evidence for AlN bonds has been found. It has been shown by pyrrole adsorption that these materials exhibit basic properties, showing a basic strength higher than that of SiN materials, but weaker than hydrotalcites. Nevertheless, they are active and very selective catalysts for the Michael addition reaction between malononitrile and chalcone.This work has been partially financed through Projects MAT2012-31127 (MINECO) and MAT2016-77496-R (AEI/FEDER, UE). A. Saugar also acknowledges support from the CSIC JAE-Predoc program co-financed by the European Social Fund.Peer reviewe

Michael addition reaction catalyzed by mesoporous materials based on a T-N (T= Si,Al,P) network synthesized by using ionic liquids

Trabajo presentado en la 6th FEZA Conference, celebrada en Leipzig (Alemania) del 08 al 11 de septiembre de 2014.Much less developments have been achieved in the solid base materials as compared with the broad number of known solid acid catalysts. It is therefore highly necessary to develop new materials with accessible and active basic sites [1]. Here we report a novel preparation method of mesoporous materials based on a nitrogencontaining T-N network (T = Si, Al, P) from a gel obtained by the ammonolysis of diferents precursors using an ionic liquid ([Emim][Tf2N]) as solvent [2]. The gel resulting from the reaction was heated at 180 ºC for 43 h or 14 days. Different gels with the molar composition: x Si: y AlCl3: z OPCl3: m Py: 4 NH4Cl: 1.5 [Emim][Tf2N]: n NH3 where Py stands for pyrrolidine, have been prepared (Table 1). The resulting materials contain ionic liquid molecules occluded inside the framework, which can be removed by heat treatment at 600 ºC under flowing ammonia leading to mesoporous materials with high surface areas. FTIR spectra of the ammonous-pyrolysed samples show the bands corresponding to various skeletal v(T-N) modes of the T-N framework and the bands corresponding to v(NH) and v(NH2) modes, indicating the presence of basic sites in the materials. The materials show high catalytic activity in the Michael addition reaction of malononitrile to chalcone (Fig 1) and high selectivities for the 1,4-addition product.Peer Reviewe

Síntesis de materiales porosos basados en redes de T-nitrógeno (T = Si, Al, P) empleando líquidos iónicos y estudio de su actividad catalítica

Trabajo presentado en el I Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Sociedad Española de Catálisis (SECAT), celebrado en Málaga (España) del 22 al 24 de junio de 2014.El desarrollo de catalizadores sólidos básicos para su aplicación en procesos industriales no ha seguido una evolución tan rápida como la experimentada por los catalizadores con propiedades ácidas. Por lo tanto, es sumamente importante desarrollar nuevos material es que presenten centros básicos activos y accesibles. La reacción de adición de Michael es una de las reacciones de formación de enlaces C-C más empleada en síntesis orgánica. Se ha reportado el empleo de hidrotalcitas o materiales mesoporosos funcionalizados como catalizadores sólidos básicos para este tipo de reacciones en las que son necesarias cantidades relativamente grandes de catalizador.Los autores agradecen la financiación de este trabajo al MICINN (MAT2009-J3569) y al MINECO (MAT2012-31127). A.I. Saugar agradece al CSIC la concesión de una beca JAE predoctoral cofinanciada por el Fondo Social Europeo.Peer Reviewe