Solventes sustentáveis para a hidroformilação

dc.creatorRicardo Gonçalves Penido
dc.date.accessioned2025-07-17T14:05:26Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:11:11Z
dc.date.available2025-07-17T14:05:26Z
dc.date.issued2025-06-18
dc.description.abstractHydroformylation reactions are employed in industry producing aliphatic aldehydes used in the synthesis of higher value-added products. Conventional solvents used in these processes impact negatively on human health and in the environment, motivating the search for alternative forms of production, following the principles of green and sustainable chemistry. In this work, the effect of the solvent on the hydroformylation of 1-octene, styrene, diisobutylene, estragole, limonene, perillyl alcohol, α-pinene, myrtenol and 1-hexene catalyzed by a catalytic system based on Rh/PPh3 or Rh/TBPP was investigated. The solvents tested were: methoxycyclopentane (CPME), dimethyl isosorbate (DMI), cyrene™ and glyceryl triacetate (triacetin), considered sustainable in the current literature, and the biorenewable solvents: pinane, p-cymene/p-menthane mixture (2:1 v:v), solketal, dihydroeugenol and p-propylanisole. The conversions, selectivities and reaction rates were analyzed, taking as reference the reactions in toluene and texanol™ as petrochemical solvents and in anisole and propylene carbonate as sustainable solvents. In the hydroformylation of 1-octene and styrene, the solvents glyceryl triacetate and p-cymene/p-menthane had their performance equal to or better than that in toluene. Since glyceryl triacetate is classified as a highly sustainable solvent, it was used as a solvent for the hydroformylation of the other substrates. An increase in the reaction rate and a reduction in concurrent C=C isomerization reactions were observed. Triacetin has preliminarily proven to be a suitable solvent for catalyst recycling for up to 5 cycles. Through sustainability metrics (PMI and E factor), the process in triacetin has proven to be more sustainable compared to toluene. The solvents have proven to be promising alternatives for use in the hydroformylation of petrochemical and biorenewable olefins, with outstanding results for triacetin.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/83608
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relationPrograma Institucional de Internacionalização – CAPES - PrInt
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectQuímica inorgânica
dc.subjectSolventes
dc.subjectAldeídos
dc.subjectQuímica ambiental
dc.subjectCatalisadores
dc.subjectTolueno
dc.subjectOlefinas
dc.subjectTerpenios
dc.subjectHidrogenação
dc.subjectCatálise
dc.subject.otherHidroformilação
dc.subject.otherSolventes verdes
dc.subject.otherTriacetina
dc.subject.otherInsumos renováveis
dc.subject.otherOlefinas
dc.subject.otherTerpenos
dc.titleSolventes sustentáveis para a hidroformilação
dc.title.alternativeSustainable solvents for hydroformylation
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1Elena Vitalievna Goussevskaia
local.contributor.advisor1Eduardo Nicolau dos Santos
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9246600674685393
local.contributor.referee1Simoni Margareti Plentz Meneghetti
local.contributor.referee1Rafael Mafra de Paula Dias
local.contributor.referee1Flávia Cristina Camilo Moura
local.contributor.referee1Maria Helena de Araujo
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2090626492105749
local.description.resumoReações de hidroformilação são realizadas na indústria para produzir aldeídos alifáticos utilizados na síntese de produtos de maior valor agregado. São preocupantes os impactos que os solventes convencionais utilizados nesses processos causam na saúde humana e no meio ambiente, motivando a pesquisa por formas alternativas de produção, seguindo os princípios da química verde e sustentável. Neste trabalho foi investigado o efeito do solvente na hidroformilação do 1-octeno, estireno, diisobutileno, estragol, limoneno, álcool perílico, α-pineno, mirtenol e 1-hexeno catalisada por um sistema catalítico baseado em Rh/PPh3 ou Rh/Tris(2,4-di-tbutilfenil)fosfito. Os solventes testados foram: metoxiciclopentano (CPME), isosorbato de dimetila (DMI), cyrene™ e triacetato de glicerina (triacetina), considerados sustentáveis na literatura corrente, e os solventes biorrenováveis: pinano, mistura p-cimeno/p-mentano (2:1 v:v), solquetal, diidroeugenol e p-propilanisol. Foram analisadas as conversões, seletividades e taxa de reações, tendo como referência as reações em tolueno e texanol™ como solventes petroquímicos e o anisol e o carbonato de propileno como solventes sustentáveis. Na hidroformilação do 1-octeno e estireno, os solventes triacetato de glicerina e p-cimeno/p-mentano apresentaram desempenho igual ou superior ao do tolueno. Por ser classificado como solvente altamente sustentável o triacetato de glicerina foi utilizado como solvente para a hidroformilação dos demais substratos. Foi observado um aumento na taxa de reação e uma redução em reações simultâneas indesejáveis de isomerização da ligação C=C. A triacetina se mostrou de forma preliminar um solvente adequado para a reciclagem do catalisador por até 5 ciclos. Por meio das métricas de sustentabilidade (intensidade mássica de processo e fator E), o processo em triacetina se mostrou mais sustentável comparado ao tolueno. Os solventes se provaram alternativas promissoras para serem utilizadas na hidroformilação de olefinas petroquímicas e biorrenováveis, com destaque para a triacetina.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

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