Síntese direta de compostos carbonílicos a partir de reações do álcool benzílico sobre Cu/ZrO 2

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Torres, Monize Feijó
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Álcoois; Catálise heterogênea; Cobre; Termodinâmica; Engenharia Química
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30072

Compostos carbonílicos tais como aldeídos e ésteres são importantes para a síntese de inúmeros produtos desde fármacos a produtos da química fina. A principal rota comercial de síntese do benzaldeído envolve cloração e oxidação do tolueno, enquanto acetato de benzila é produzido por reação de condensação do álcool benzílico e ácido acético. Catalisadores à base de cobre são ativos e seletivos em reações de desidrogenação de álcoois e tem mostrado propriedades que favorecem a obtenção direta de ésteres. Com o objetivo de adequar os processos químicos para que sejam ambientalmente corretos e sustentáveis, existe uma grande preocupação em desenvolver novos processos que minimizem o descarte de efluentes tóxicos e façam uso de matéria-prima derivada de biomassa. Dessa forma este trabalho foi direcionado ao desenvolvimento e investigação de novos processos sintéticos, em uma abordagem reacional, a partir do álcool benzílico utilizando etanol e diferentes substratos, em fase gasosa à 250 °C e fluxo contínuo sobre o sólido de cobre suportado em zircônia (Cu/ZrO 2 ). Estudos de modelagem utilizando método de minimização da energia de Gibbs mostrou que é favorável termodinamicamente a obtenção desses compostos a partir do álcool benzílico e etanol. Os resultados dos testes catalíticos também demonstram que somente a utilização de dois substratos no meio reacional, apresentam vantagens significativas pois não gera efluente clorado, são livres da presença de ácido carboxílico e derivados. A formação direta desses compostos ocorre via reações de desidrogenação do álcool benzílico, devido à combinação de fragmentos intermediários dos substratos adsorvidos na superfície do catalisador. Os produtos do efluente reacional foram elucidados e quantificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM) e implicam em processos mais limpos e estratégicos do ponto de vista econômico e tecnológico comparados aos processos convencionais e descritos na literatura. Nestes estudos, foi possível mostrar que a utilização do Cu/ZrO 2 nas reações do álcool benzílico revelou-se capaz de favorecer a produção direta de ésteres benzílicos, constituindo uma alternativa em potencial para aplicação industrial.