Catálise em rotas de biorrefinaria: estudo da reação do ácido levulínico com
glicerol em presença de catalisadores baseados em Sn(IV)
biomassa; ésteres; ácido levulínico; Sn(IV); glicerol; cinética
Este estudo investigou, pela primeira vez, a utilização de uma série de complexos à base de
Sn(IV) como como catalisadores na esterificação do ácido levulínico (AL) com glicerol
(GLI): dicloreto de dibutilestanho (DBDC), dicloreto de dimetilestanho (DMDC), tricloreto
de butilestanho (BTC), tricloreto de metilestanho tricloreto de metilestanho (MTC), ácido
butilestânico (BTA), óxido de di-n-butilestanho (DBTO) e dilaurato de dibutilestanho
(DBTDL) para a produção de monolevulinato de glicerol (MLG), dilevulinato de glicerol
(DLG) e trilevulinato de glicerol (TLG). As influências de várias condições de reação,
incluindo natureza e carga do catalisador, tempo de reação, proporção de reagentes e
temperatura, foram investigadas. O complexo de Sn(IV) mais ativo (BTC; kap = 52,8 × 10-3
min-1) conduziu a uma conversão de GLI de ~ 74 % nos primeiros 15 minutos e ~ 97 % em
360 minutos, com uma formação total de 26,5 % MLG, 56,0 % DLG e 14,0% TLG (360 min,
100 °C; razão molar AL:GLI:CAT de 4:1:0.01). A partir das constantes de velocidade
aparente (kap) determinadas a várias temperaturas, foi possível possível estimar a energia de
ativação (EA) para a conversão de GLI, que foi de 12,5 kJ mol-1 na presença de BTC e 24 kJ
mol-1 para a reação realizada sem catalisador catalisador, representando uma diminuição de
aproximadamente 50 % na EA. Este resultado promissor associado à comparação com
reações realizadas com catalisadores convencionais de ácido de Bronsted (ácido clorídrico
(HCl) e ácido p-toluenossulfónico (p-TsOH)) mostra o potencial dos sistemas baseados em
Sn(IV) potencialidades dos sistemas baseados em Sn(IV), sem os inconvenientes associados à
utilização dos ácidos acima referidos, como a corrosão do reator, entre outros.