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http://hdl.handle.net/1843/35327| Type: | Dissertação |
| Title: | Catálise na valorização de produtos naturais via processo one-pot: síntese de nopol e seu acetado a partir do β-pineno e acetilação/cloração do β-Citronelol. |
| Other Titles: | Catalysis on the valorization of natural products via one-pot process: synthesis of nopol and nopyl acetate from β-pinene and acetilation/chloronation of β-citronelol. |
| Authors: | Rafael Alves Martins |
| First Advisor: | Elena Vitalievna Goussevskaia |
| First Co-advisor: | Eduardo Eliezer Alberto |
| First Referee: | Guilherme Ferreira de Lima |
| Second Referee: | Letícia Regina de Souza Teixeira |
| Abstract: | Com objetivo de agregar valor aos produtos de origem natural, foram desenvolvidos processos catalíticos que envolvem a realização de reações em um único procedimento (processo one-pot). Como substratos foram utilizados o β-citronelol e β-pineno. A partir do β-citronelol foi obtido um produto clorado e, em um processo one-pot, um produto clorado e acetilado. O β-pineno foi utilizado para síntese do nopol e, por meio de um processo one-pot, do acetato de nopol. Nopol e seu acetato são almejados pela indústria de fragrâncias e cosméticos devido às propriedades organolépticas desses compostos. Os compostos derivados do β-citronenol podem ser utilizados como intermediários em síntese orgânica, como na produção de aldeídos. Baseado nos princípios da química verde, catalisadores e solventes verdes foram empregados em tais reações. Nos processos de cloração/acetilação do β-citronelol, o heteropoliácido suportado em sílica (20% H3PW12O40/SiO2) foi utilizado como catalisador. Os heteropoliácidos oferecem grandes vantagens frente aos ácidos minerais, como a baixa toxicidade, fácil armazenamento e utilização, que derivam de propriedades, como de serem pouco corrosivos. Além disso, em certos meios reacionais, os heteropoliácidos podem ser utilizados como catalisadores heterogêneos, facilitando seu reuso e separação do meio reacional. Catalisadores de estanho, Sn/SiO2 e Sn/MCM-41, foram empregados nos processos de obtenção do nopol e acetato de nopol a partir do-pineno. O estanho é um metal amplamente disponível no Brasil. Sn/MCM-41 se mostrou mais eficaz comparando com Sn/SiO2. Dimetilcarbonato, dietilcarbonato, carbonato de propileno, anisol, metilisobutilcetona e metiletilcetona foram utilizados como solventes nessas reações, todos sendo considerados solventes ambientalmente amigáveis. O composto clorado derivado do β-citronelol foi obtido com rendimento de 91% em dimetilcarbonato e o produto clorado/acetilado com rendimento de 82% em dietilcarbonato. Resultados também promissores foram alcançados na síntese de produtos derivados do β-pineno: o nopol foi obtido com rendimento de 94% em dimetilcarbonato e o acetato de nopol com rendimento de 85% em carbonato de propileno. |
| Abstract: | Aiming to add value to natural products, several catalytic one-pot processes were developed by performing various chemical reactions in the same reactor via a single manipulation procedure. β-Citronelol and β-pinene were used as the substrates in these processes. Chlorinated and chlorinated/acetylated derivatives were obtained from β-Citronelol. β-Pinene was used to synthesize nopol and nopyl acetate. Due to pleasant organoleptic characteristics, nopol and nopyl acetate are widely desired by industry as flavor ingredients in cosmetic and fragrances products. The compounds derived from β-Citronenol can be used as intermediates in organic synthesis, e.g., for the production of aldehydes. Following the green chemistry principles, catalysts and green solvents were employed in these reactions. In the chlorination processes, the Keggin serie heteropoly acid supported in silica (20% H3PW12O40/SiO2) was employed as the catalyst. The use of these compounds offers great advantages for the process sustainability due to their low toxicity and non-corrosive properties. In certain reaction media, heteropoly acids can be used as heterogeneous catalysts which makes easy their recovering and reusing. In the synthesis of nopol and nopyl acetate the tin containing materials, Sn/SiO2 and Sn/MCM-41, were used as the catalysts. Sn/MCM-41 demonstrated better catalytic performance as compared to Sn/SiO2. Dimethylcarbonate, diethylcarbonate, propelyne carbonate, anisole, methylisobuthylketone and methylethylketone were used as solvents in these reactions, being all considered as environmentally friendly green solvents. The chlorinated and chlorinated/acetylated derivatives of β-Citronelol were obtained in 91 and 82% yields, respectively, in diethylcarbonate or dimethylcarbonate solutions. Nopol was obtained in 94% yield in dimethylcarbonate, whereas nopyl acetate in 85% yield in propylene carbonate. |
| Subject: | Química inorgânica Terpenos Cloração Produtos naturais Catálise Catalisadores Química ambiental |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/35327 |
| Issue Date: | 20-Nov-2020 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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