Reações de eterificação do β-pineno catalisadas por heteropoliácidos de Keggin antes e após tratamentos solvotérmicos
Neste trabalho foi estudada a reação de eterificação do &-pineno (componente principal do óleo de turpentina) com diferentes álcoois, catálisada por heteropoliácidos com ânions de Keggin. Três diferentes heteropoliácidos (i.e., HsPW 42040, H4SIW+42040 e HsPMo+2040) foram avaliados em fase homogê...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
| Repositorio: | LOCUS Repositório Institucional da UFV |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:locus.ufv.br:123456789/27597 |
| Acceso en línea: | https://locus.ufv.br//handle/123456789/27597 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Catálise Química de superfície Catalisadores Heteropoliácidos Pinenos Conversão de biomassa Cinética Química e Catálise |
| Sumario: | Neste trabalho foi estudada a reação de eterificação do &-pineno (componente principal do óleo de turpentina) com diferentes álcoois, catálisada por heteropoliácidos com ânions de Keggin. Três diferentes heteropoliácidos (i.e., HsPW 42040, H4SIW+42040 e HsPMo+2040) foram avaliados em fase homogênea. As reações catalisadas pelo ácido fosfotúngstico (HsPW 2040), a 50 “C e com concentração de íons Hº no meio de 1,3mol% em relação ao substrato, atingiram altas conversões (ca. 99%) com seletividade combinada para éteres de 44% após 3 horas. Foram avaliados os efeitos dos principais parâmetros, tais como temperatura, concentração, natureza do catalisador, efeito do tipo do substrato terpênico e do álcool. Dentre os álcoois avalidos, metanol e etanol foram os mais reativos e seletivos para formação dos éteres. Em geral, as reações forneceram compostos derivados da isomerização do f-pineno em três tipos de esqueletos carbônicos: fenchil, bornil e principalmente terpinil. Foram obtidas seletividades ao redor de 60% para o a-terpinil metil éter (composto com aplicação em áreas de química fina), em ensaios com baixa concentração de catalisador (1 mol% de íons Hº em relação ao substrato) e em reações onde o catalisador HsPW,2040, embora homogêneo, foi efetivamente recuperado e reutilizado. Posteriormente, foi desenvolvido um processo de tratamento solvotérmico do HsPW,2049 em mini-autoclave, visando obter um catalisador heterogêneo na forma de nanopartículas. Foi verificada a formação de um material carbonáceo na superfície do material tratado, o que diminuiu sua acidez e aumentou a seletividade dos produtos eterificados (ca. 11%), embora com uma diminuição de 12% na conversão do f-pineno (ca. 8/%). O tratamento solvotérmico mudou o aspecto do catalisador, passando a se apresentar visualmente em fase heterogênea ao meio. O trabalho desenvolvido situa-se no contexto de biorrefinaria, visando a exploração de substratos terpênicos (i.e., pinenos) de origem natural, tanto em matérias-primas virgens como em rejeitos da indústria de despolpamento de celulose (processo Kraft). A não utlilização de solventes adicionais, a possibilidade de reuso do catalisador homogêneo e a elevada economia atômica são pontos positivos do processo. O tratamento solvotérmico utilizado constitui uma potencial ferramenta para a modificação de heteropoliácidos. |
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