Uso da biomassa como bloco de construção na síntese de moléculas com alto valor agregado

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Santos, Camila Souza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: γ-valerolacone; γ-valerolactona; biomass; biomassa; ciclopentadieno; cyclopentadiene; ethyl levulinate; levulinato de etila; poliol; polyol
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-26072021-113058/

A tese apresentada tem como objetivo principal usar moléculas oriundas da biomassa para construção de produtos com alto valor agregado. No capítulo I, é apresentado o desenvolvimento de uma rota sintética, na qual utilizou-se levulinato de etila (LE) como material de partida, para obtenção de ciclopentadienos e ciclopentanos 1,2,4-trisubstituídos em condições brandas e ambientalmente amigáveis. Nesta estratégia, os produtos de interesse foram alcançados por meio da formação de um intermediário obtido pela autocondensação entre duas moléculas de (LE). A aquisição deste intermediário aborda a formação de enaminas geradas no meio reacional. O ciclopentadieno 1,2,4-trisubstituído foi obtido pela reação do intermediário, em meio básico, com rendimento global de aproximadamente 40%. Aplicações sintéticas para este ciclopentadieno foram exploradas como, por exemplo, produtos da reação de Diels-Alder (82-90% de rendimento) e reação de hidrogenação para formação de ciclopentanos (91% de rendimento). Outras séries de aplicações para formação de variados compostos também foram exploradas, na qual obteve-se a formação de produtos com rendimentos entre 60-88%. No capítulo II, é descrito um novo método, direto, para produção de polióis com cadeias longas a partir da γ-valerolactona (GVL). A etapa principal envolve uma condensação de Claisen entre duas moléculas da GVL para fornecer um hemiacetal cíclico com 85% de rendimento, sob condições simples e ambientalmente amigáveis. Após alquilação e/ou redução, esse hemiacetal serve como uma nova plataforma para produzir várias moléculas, com cadeia ramificada e de alto valor agregado, com carbonos que variam de C10 a C21. No capítulo III, os resultados parciais demostram o potencial da β-angélica lactona (β-AL) como material de partida para síntese de pirrolidonas diidroxiladas que, futuramente, poderão ser convertidas em alcaloides pirrolidínicos trisubstituídos e/ou tetrasubstituídos. A estratégia empregada para a construção das pirrolidonas tem como etapa principal a abertura da β-AL diidroxiladas protegidas, frente a variadas aminas, para produzir amidas com rendimentos >90%.