Esterificação oxidativa do benzaldeído na presença de H2O2 catalisada por nitratos metálicos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Oliveira, César Macedo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Química
• Palavras-chave em Português: Benzaldeído; Aromas; Catálise; Cinética Química e Catálise
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29534; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.049

Reações de oxidação são importantes para a indústria por converterem matérias primas de baixo custo em produtos com maior valor agregado, os quais podem servir de intermediários sintéticos na linha de produção de uma infinidade de produtos. Neste sentido, processos com oxidantes verdes como peróxido de hidrogênio tendem a ser de interesse, uma vez que grande parte das rotas de oxidação industriais utiliza agentes oxidantes metálicos em proporções estequiométricas, gerando uma altíssima quantidade de rejeitos. Assim sendo, o peróxido de hidrogênio se mostra uma ótima alternativa, uma vez que apenas gera água como subproduto. Por outro lado, reações de esterificação são relevantes porque produzem ésteres de interesse para a indústria de química fina, de flavorizantes e de fragrâncias em razão de suas propriedades organolépticas. Entretanto, o peróxido de hidrogênio requer a presença de um catalisador para ser ativado. A utilização de sais de metais de transição como catalisadores pode se mostrar muito útil devido às diversas propriedades destes metais. No presente trabalho foi estudado um sistema de esterificação oxidativa “one-pot” do benzaldeído utilizando H 2 O 2 como agente oxidante e nitratos de metais de transição como catalisadores. Foi possível correlacionar as propriedades de acidez de Lewis desses sais com as conversões e seletividades atingidas nas reações. Dentre os sais testados, Fe(NO 3 ) 3 foi aquele que promoveu os melhores resultados, 95% de conversão com 90% de seletividade para benzoato de metila. Os efeitos dos principais parâmetros de reação foram avaliados, tais como concentração de catalisador, temperatura e razão molar substrato:oxidante. Pôde-se verificar que maiores concentrações de Fe(NO 3 ) 3 promovem uma maior seletividade para o éster. Reduzindo-se a concentração de catalisador, promove-se a maior formação do acetal, produto de condensação aldeído/álcool. Também foi estudada a proporção entre o substrato (i.e., benzaldeído) e o agente oxidante (i.e., H 2 O 2 ), onde 1:2 foi observada como proporção ótima substrato:oxidante para se formar éster predominantemente. Ademais, foi verificado o efeito de diferentes ânions para o mesmo centro metálico do catalisador, diferentes álcoois para entender como suas estruturas influenciam no processo e de que modo a temperatura pode atuar nos rendimentos da reação. Palavras-chave: Benzaldeído. Fragrâncias. Saborizantes. Catálise.