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http://hdl.handle.net/1843/80710
Type: | Dissertação |
Title: | Hidroformilação/acetalização de substratos biorrenováveis com glicerol: potenciais aditivos para o óleo diesel |
Other Titles: | Hydroformylation/acetalization of biorenewable substrates with glycerol: potential additives for diesel oil |
Authors: | Rayssa Lorrana Vieira Mota |
First Advisor: | Elena Vitalievna Goussevskaia |
First Co-advisor: | Eduardo Nicolau dos Santos |
First Referee: | Vânya Márcia Duarte Pasa |
Second Referee: | Maíra dos Santos Costa |
Abstract: | O grande desafio do nosso século é a transição da energia do petróleo para fontes biorrenováveis. Para alcançar esse objetivo, diversas soluções têm sido implementadas com o intuito de substituir o uso do petróleo. Contudo, sua substituição completa ainda está longe de se tornar realidade. Para isso, é fundamental reduzir o consumo de petróleo e minimizar os impactos causados por sua utilização. O presente trabalho propõe a elaboração de sistemas catalíticos para promover a hidroformilação/acetalização de substratos biorrenováveis com glicerol para síntese de acetais, que podem ser usados como aditivos para óleo diesel. Na literatura é descrito que o uso destes acetais no óleo diesel aumenta a performance do combustível e diminue a emissão de partículas que são poluentes para o meio ambiente. Ademais, o uso do glicerol como reagente para as reações de hidroformilação/acetalização de substratos biorrenováveis promove a valorização desse resíduo proveniente da transesterificação de óleos vegetais. O processo de hidroformilação/acetalização de substratos biorrenováveis com glicerol foi realizado utilizando precursor catalítico de ródio [Rh(acac)(CO)2] em conjunto com o cocatalisador - ácido p-toluenossulfonato de piridínio (PPTS). No estudo de hidroformilação/acetalização, utilizou-se como substrato modelo o limoneno onde foram avaliados efeitos da natureza do ligante auxiliar fosforado, razão P/Rh, temperatura, pressão, solvente, a quantidade de cocatalisador ácido e a quantidade de glicerol. As melhores condições foram: a dimetil isossorbida (DMI) como solvente ecologicamente amigável, temperatura de 100 °C, pressão de 40 atm (H2/CO) e a trifenilfosfina como ligante auxiliar. Posteriormente, com as condições reacionais otimizadas, o processo de hidroformilação/acetalização com o glicerol foi aplicado a outros substratos biorrenováveis como estragol, anetol, β-pineno, canfeno, carvona e álcool perílico, resultando na obtenção de vários acetais em uma seletividade superior a 88%. |
Abstract: | The great challenge of our century is the transition from fossil-based to renewable energy sources. To achieve this goal, various solutions have been implemented to replace the use of oil. However, its complete replacement is still a long way off. To achieve this, it is essential to reduce oil consumption and minimize the impacts caused by its use. This work resulted in the development of catalytic systems to promote the hydroformylation/acetalization of terpenes with glycerol for synthesizing acetals, which can be used as additives for diesel oil. In the literature, it is described that using the acetals in diesel oil increases the performance of the fuel and reduces the emission of particles which are pollutants for the environment. In addition, using glycerol as a reagent for the hydroformylation/acetalization reactions of terpenes contributes to the valorization of this waste from the transesterification of vegetable oils. The tandem hydroformylation/acetalization process of terpenes with glycerol was carried out using the rhodium catalytic precursor [Rh(acac)(CO)2] together with the pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS), as acid co-catalyst. Limonene was used as a model substrate in hydroformylation/acetalization where the effects of the nature of the phosphorus auxiliary ligand, the P/Rh ratio, temperature, pressure, solvent, the amount of the acid co-catalyst, and the amounts of glycerol were evaluated. The best conditions found were: dimethyl isosorbide (DMI) as a eco-friendly solvent, temperature of 100 °C, pressure of 40 atm (H2/CO), and triphenylphosphine as the phosphorus auxiliary ligand. Subsequently, with the reaction conditions optimized, the glycerol hydroformylation/acetalization process was applied to other renewable substrates such as estragole, anethole, β-pinene, camphene, carvone, and perillyl alcohol, resulting in corresponding acetals with a selectivity of over 88%. |
Subject: | Química inorgânica Química verde Glicerina Catálise Limoneno Ródio Biocombustíveis |
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 |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/ |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/80710 |
Issue Date: | 28-Feb-2025 |
metadata.dc.description.embargo: | 14-Mar-2026 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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