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http://hdl.handle.net/1843/36463
Type: | Dissertação |
Title: | Obtenção de solventes para hidroformilação a partir de matéria-prima biorrenovável |
Other Titles: | Solvent obtention to hydroformylation from biorenewable feedstock |
Authors: | Ricardo Gonçalves Penido |
First Advisor: | Eduardo Nicolau dos Santos |
First Referee: | Willian Ricardo Rocha |
Second Referee: | Vinicius Caliman |
Third Referee: | Camila Grossi Vieira |
Abstract: | O dipenteno e o óleo de terebintina são coprodutos da indústria de celulose utilizados como solventes em processos industriais. A presença de alcenos na composição desses óleos os tornam inadequados como solventes para várias reações, incluindo a hidroformilação. A desidroaromatização/hidrogenação do dipenteno levam à formação de p-cimeno/p-mentano e a hidrogenação do óleo de terebintina leva ao pinano. Os alcenos são convertidos em compostos aromáticos ou alcanos, o que aumenta seu escopo de aplicações como solventes em processos químicos. Neste trabalho foram estudadas metodologias para conversão do dipenteno e do óleo de terebintina, bem como a aplicação dos produtos como solventes na hidroformilação do estragol. A desidroaromatização/hidrogenação do dipenteno foi feita utilizando catalisador 5% Pd/C na ausência de solventes e foram avaliados parâmetros como pressão de hidrogênio, temperatura e tipo de reator (fechado de aço, ou de vidro, 1 atm). Os melhores resultados foram obtidos sob refluxo a 170 OC, em atmosfera de argônio. Para a hidrogenação do óleo de terebintina foi utilizado catalisador 5%Pd/C em uma proporção de 5% (m/m) com relação ao pinano, sob 30 bar de hidrogênio, a 25 oC na ausência de solventes. Em 90 minutos a conversão foi acima de 99% e o catalisador pode ser reutilizado sem perda de atividade. A hidroformilação do estragol foi empregada como reação modelo utilizando um precursor de ródio e os ligantes ancilares trifenilfosfina, tris(2,4-di-tbutilfenil)fosfito e 4,5-bis(difenilfosfino)-9,9-dimetilxanteno como catalisador. Os solventes produzidos (mistura p-cimeno/p-mentano e pinano) foram comparados aos solventes comercias: tolueno, p-cimeno, anisol e carbonato de propileno. Os solventes produzidos mostraram desempenho igual ou superior aos solventes comerciais sendo, portanto, alternativas renováveis e promissoras para a reação de hidroformilação. |
Abstract: | Dipentene and turpentine oil are co-products of the cellulose industry used as solvents in industrial processes. The presence of alkenes in the components of these oils makes them unsuitable as solvents for various reactions, including hydroformylation. The dehydroaromatization/hydrogenation of dipentene leads to the formation of p-cymene/p-menthane and the hydrogenation of turpentine oil leads to pinane. Alkenes are transformed into aromatics compounds or alkanes, which increases their scope of application as solvents in chemical processes. In this work, methodologies for converting dipentene and turpentine oil were studied, as well as the application of the products as solvents in the hydroformylation of estragole. The dehydroaromatization/hydrogenation of dipentene was performed using a 5% Pd/C catalyst in the absence of solvents and parameters such as hydrogen pressure, temperature and reactor type (steel closed or glass opened) were evaluated. The best results were obtained in the glass reactor at 170 ºC, under argon atmosphere. For the hydrogenation of turpentine oil, a 5% Pd/C catalyst was used in a proportion of 5% (w / w) with respect to pinane, under 30 bar of hydrogen, at 25 oC in the absence of solvents. In 90 minutes the conversion was over 99% and the catalyst can be reused without loss of activity. Hydroformylation of estragole was used as a model reaction using a rhodium precursor and the ancillary triphenylphosphine, tris(2,4-di-tbutylphenyl)phosphite and 4,5-bis(diphenylphosphine)-9,9-dimethylxanthene as catalyst. The solvents produced (p-cimene/p-menthane mixture or pinane) were compared to commercial solvents: toluene, p-cymene, anisole and propylene carbonate. The solvents produced showed a performance equal or greater than the commercial solvents being, therefore, renewable and promising alternatives for the hydroformylation reaction. |
Subject: | Química inorgânica Hidrogenação Solventes Recursos naturais renováveis Terpênios Compostos aromáticos Catalisadores |
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 Restrito |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/36463 |
Issue Date: | 30-Apr-2021 |
metadata.dc.description.embargo: | 30-Apr-2022 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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