Eterificação do glicerol catalisada por heteropolissais de Sn(II) e Fe(III) e esterificação de álcoois terpênicos catalisada por sulfato de ferro(III)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Júlio, Armanda Aparecida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Catálise heterogênea; Estanho; Eterificação; Glicerol; Esterificação; Terpenos; Ferro; Cinética Química e Catálise
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27598

Catalisadores heterogêneos são utilizados em muitos processos industriais, desempenhando um papel chave em diversas transformações químicas. Neste trabalho, catalisadores sólidos ácidos foram avaliados em dois tipos de reação: eterificação do glicerol com álcool terc-butílico (1) e esterificação de álcoois terpênicos com ácido acético (2). Para a reação (1), heteropolissais de Sn(II) e Fe(III) foram sintetizados partindo de precursores comerciais, isto é, H3PW 12O40, H3PMo12O40, H4SiW 12O40, SnCl2, SnSO4 e Fe(NO3)3. Heteropolissais de estanho e de Fe(III) foram sintetizados por precipitação, caracterizados por técnicas espectroscópicas (espectroscopia no infravermelho, difratometria de raios-X), análises térmicas, de porosimetria por adsorção/dessorção de N2 e titulação potenciométrica dos sítios ácidos. As reações de eterificação do glicerol com álcool terc-butílico catalisadas pelos heteropolissais resultaram na formação seletiva do monoéter do glicerol (cerca de 75 %). Di e tri éteres do glicerol foram os produtos secundários. Conversões de 70 % foram alcançadas. Foram estudados os efeitos das variáveis de reação na conversão do glicerol e na seletividade dos produtos formados na reação de eterificação. Dentre os sais e heteropoliácidos avaliados, os catalisadores mais ativos foram o Sn3(PW 12O40)2 e o Fe4(SiW 12o40)3. As condições otimizadas foram concentração do catalisador 10 % m/m; razão molar glicerol: álcool terc-butílico de 1:8; temperatura 90 ° e tempo de reação 4h. Na reação (2), foi usado o catalisador comercial sulfato C férrico. Na reação (2), onde -citronelol foi o substrato-modelo e o catalisador foi Fe2(SO4)3, um máximo de 90 % de conversão e seletividade de acetato foi obtido. Após avaliar o efeito das principais variáveis de reação, outros álcoois terpênicos foram também esterificados (geraniol, nerol, linalol, -terpineol e borneol). Álcoois terciários (linalol e o -terpineol), não foram esterificados diretamente, mas sofreram isomerização e seus isômeros foram convertidos em ésteres. A reatividade foi maior para os álcoois terpênicos alílicos, como o geraniol e o nerol. A reutilização dos catalisadores foi também avaliada nas reações 1 e 2.