Cinética y mecanismo de la reacción de oxidación de 2-metil-2,4 pentanodiol por hexacianoferrato (III) catalizada por ru (III) y ru (VI)

Resumo

Se ha estudiado la cinética de oxidación del 2-metil-2,4-pentanodiol por hexacianoferrato (III) en medio alcalino catalizada por rutenio (III) y (VI) con el fin de comparar las actividades catalíticas de ambas especies de rutenio. La reacción fue seguida espectrofotométricamente observando la desaparición de la banda a 420 nm del hexacianoferrato(III). Se utilizó el método de velocidades iniciales para el análisis cinético. Para ambos catalizadores se encontró que la velocidad inicial, V0, de reacción es de primer orden con respecto a la concentración de rutenio mientras que el orden de reacción cambiaba de uno a cero con respecto a las concentraciones de hexacianoferrato(III) y sustrato al aumentar sus concentraciones. La dependencia de V0 con la concentración de iones hidróxido es complicada, lo que implica la existencia de dos especies catalíticas activas de rutenio. Los resultados experimentales sugieren la existencia de un mecanismo de rección basado en un ciclo catalítico en el que la especie activa de rutenio oxida al sustrato a través de la formación de un complejo. Este complejo se descompone dando lugar a una especie reducida de rutenio, la cual se reoxida en una etapa lenta mediante la acción del hexacianoferrato(III). La diferencia mecanicista está en que el proceso sigue una vía radicálica (oxidación por un electrón) para el rutenio(III) y una vía ionica (oxidación por dos electrones) para el rutenio(VI).