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CONDENSAÇÃO ALDÓLICA DE FURFURAL LIVRE DE SOLVENTE CATALISADA POR ZEÓLITAS
José Maria Correa Bueno, Eduardo Mendes Xavier

Última alteração: 2021-03-18

Resumo


A reação de condensação aldólica do furfural, aldeído derivado da biomassa, com a acetona é capaz de produzir compostos de cadeias carbônicas longas que, uma vez hidrogenados, podem ser utilizados como combustível1. Contudo, os catalisadores homogêneos que são aplicados nessa reação não podem ser reutilizados e, além disso, geram grande volume de resíduo2. Assim, neste trabalho é proposto a síntese de catalisadores heterogêneos com sítios básicos derivados da Amberlyst-45 para aumentar a performance catalítica nessa reação. A síntese dos materiais envolveu a troca iônica da resina Amberlyst-45 com Na+, K+, Li+, Cs+ e cátions nitrogenados com raio e extensão carbônica variável para estudar o efeito sobre a disponibilidade do sítio básico. Foi realizado testes catalíticos envolvendo os materiais em reações de condensação aldólica do furfural com a acetona e também de isomerização da frutose a glicose, também catalisada por base. Alíquotas dessas reações foram analisadas em um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massas (CG-MS) e por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Embora não tenha sido feita a caracterização dos materiais para confirmar se a troca ocorreu de forma eficaz, os resultados obtidos através da reação de isomerização da glicose com o material Amberlyst-45 trocado pelo cátion tetraetilamônio (TEAOH) mostrou que a seletividade a frutose não teve uma queda brusca durante os testes de reuso, chegando ao terceiro uso com a conversão de glicose em torno de 10% e a seletividade a frutose de 45%. Também foi testado dois dos materiais sintetizados (Amberlyst-45-Na e Amberlyst-45-TEA) de forma qualitativa na reação de condensação aldólica entre o furfural e acetona, porém, as análises do cromatograma e espectro de massas indicaram que não houve a formação dos produtos esperados. Assim, nota-se que o material Amberlyst-45 trocado por TEAOH é ativo na reação de isomerização da glicose e no caso da reação de condensação aldólica do furfural com acetona se faz necessário encontrar melhores condições experimentais para avaliar se de fato os catalisadores apresentam atividade nessa reação.


Palavras-chave


biomassa, condensação aldólica, catalisadores

Referências


[1] Climent, M. J.; Corma, A.; Iborra, S. Conversion of Biomass Platform Molecules into Fuel Additives and Liquid Hydrocarbon Fuels. Green Chemistry. Royal Society of Chemistry 2014, pp 516–547. https://doi.org/10.1039/c3gc41492b.

 

[2] West, R. M.; Liu, Z. Y.; Peter, M.; Gärtner, C. A.; Dumesic, J. A. Chemical Carbon – Carbon Bond Formation for Biomass-Derived Furfurals and Ketones by Aldol Condensation in a Biphasic System. J. Mol. Catal. A Chem. 2008, 296, 18–27. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2008.09.001.