Resumo |
A busca por novos processos catalíticos reacionais visando substituir os processos convencionais da indústria de química fina é constante no campo da catálise. Neste domínio, particularmente importante para a química verde, os grandes desafios são a introdução de tecnologias livres de solventes danosos ao meio ambiente, que minimizem as quantidades de efluentes de descarte, e o uso de materiais sólidos em reações em fase líquida ou fase vapor para permitir uma fácil recuperação do catalisador. Catalisadores sólidos à base de cobre suportado são ativos para a reação de desidrogenação de alcoóis. Terpenos são substâncias orgânicas compostas por duas ou mais unidades de isopreno. Eles são obtidos a partir de matérias-primas renováveis e são de grande importância para as indústrias de cosméticos, alimentos, fármacos, química fina, produtos de limpeza. O citronelol é um álcool terpênico obtido principalmente dos extrativos do eucalipto. Esse terpeno e os produtos obtidos a partir dele (como citronelal) são de grande interesse para as indústrias citadas anteriormente. Neste trabalho foi utilizado um módulo reacional capaz de conduzir reações em fase gás em fluxo contínuo, onde as reações foram catalisadas por sólidos em um leito fixo. Os catalisadores de cobre suportado, utilizados nas reações, foram preparados através de impregnação úmida dos suportes. Inicialmente, o sólido foi ativado in situ, no reator de leito fixo a 250°C, sob fluxo de gás hidrogênio durante 2 horas. Após ativação foram iniciadas as reações, no qual β-citronelol dissolvido em etanol foi injetado no módulo reacional, com o auxílio de uma bomba seringa. Os reagentes foram vaporizados a 140°C e carreados por fluxo de gás hélio e, em seguida, reagiram no leito catalítico a 250°C e os produtos foram condensados e armazenados. Os produtos condensados foram analisados com o auxílio de um cromatógrafo a gás com detector espectrômetro de massas (Espectrômetro Shimadzu 2010 ultra, operando no modo impacto eletrônico a 70 eV). Após as análises, pôde-se constatar a obtenção de citronelal em quantidade significativa e acetato de citronelila, que são produtos de grande interesse. Após constatar a possibilidade de produção de citronelal a partir de β-citronelol, por rota desidrogenativa utilizando catalisador de cobre suportado, foram realizados cálculos termodinâmicos para a determinação da composição no equilíbrio. Dessa forma, foram feitos cálculos de minimização de energia de Gibbs para a produção de citronelal e hidrogênio a partir da desidrogenação de β-citronelol, onde foi utilizado o método de Joback para se determinar as propriedades termodinâmicas das espécies componentes do sistema reacional. A partir dos cálculos termodinâmicos pôde-se obter o gráfico de composição no equilíbrio em função da temperatura reacional. Os resultados experimentais obtidos também são de extrema importância para a compreensão da cinética dessa reação, bem como para uma futura aplicação industrial. |