Reações de oxidação de monoterpenos e esterificação de ácidos graxos catalisadas pelo ácido dodecafosfomolíbdico

Abstract

Aspectos econômicos e principalmente ambientais têm motivado a indústria química a substituir processos clássicos tanto de oxidação, e mais recentemente de esterificação, por processos benéficos ao meio ambiente, que reduzam custos e gerem a menor quantidade de sub-produtos. Nesse sentido, o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes se faz necessário. O objetivo principal deste trabalho foi aplicar o catalisador H3PMo12O40 nas reações de oxidação de monoterpenos e em reações de esterificação de ácidos graxos para a produção de biodiesel. Foram realizadas as reações de oxidação do canfeno e do limoneno. Para ambos os substratos os parâmetros reacionais estudados foram o efeito da concentração do peróxido de hidrogênio e do catalisador, bem como o tempo de reação. As conversões encontradas foram acima de 50%. Os produtos identificados para o canfeno foram canfeno-glicol, ácido hidróxi-canfênico e aldeído canfeno. Já para o limoneno, os produtos foram epoxilimoneno, carveol e limoneno-glicol. Para a esterificação de ácidos graxos realizou-se testes catalíticos em fase homogênea e heterogênea. Efeitos como a natureza do ácido graxo, da cadeia carbônica do álcool e da concentração de catalisador foram avaliados em fase homogênea. Em todos os ensaios, o catalisador se mostrou eficiente e as conversões nos ésteres correspondentes foram elevadas (i.e. 100%). O heteropoliácido foi impregnado nas matrizes sílica, nióbia e zircônia e aplicados na esterificação do ácido oleico. As conversões apresentaram valores acima de 85%.

Economics and environmental aspects have motivated mainly in the chemical industry to replace both the classic methods of oxidation and more recently esterification by processes environmentally benign and to reduce costs and to generate the least amount of by-products. Within this context, the development of more efficient catalysts is a necessaty. The main objective of this work was to apply the catalyst H3PMo12O40 in oxidation reactions of monoterpenes and esterification reactions of fatty acids for the production of biodiesel. Were performed oxidation reactions of camphene and limonene. For both reactios reaction parameters were studied the effect of concentration of hydrogen peroxide and the catalyst and the reaction time. The conversions were found above 50%. The products were identified for camphene was camphene glycol, hydroxy-acid camphene and aldehyde camphene, as for the products are epoxilimoneno limonene, and limonene carveol glycol. For the esterification of fatty acids catalytic tests were carried out eithen homogeneous and heterogeneous phase. Effects such as the nature of the fatty acid carbon chain alcohol and catalyst concentration are made in homogeneous phase. In all tests the catalyst was efficient and conversions were high in the corresponding esters. The heteropolyacid was impregnated in matrices silica, zirconia, and niobia and applied ethanolysis of oleic acid. Conversions had values above 85%.