Orientador: Prof. Dr. Dalmo Mandelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Reações envolvendo a oxidação parcial de compostos organicos são importantes
para um grande numero de processos industriais, incluindo a sintese de produtos de
quimica fina. Com o objetivo de se obter rotas sustentaveis, e fundamental o
desenvolvimento de catalisadores que sejam capazes de promover a sintese dos produtos
desejados de forma eficiente, minimizando-se a geracao de substancias toxicas. Nesse
contexto, o uso de H2O2 como agente oxidante tem ganhado importancia, pois sua
decomposicao leva a formacao de agua e O2 como subprodutos. Recentemente tem
surgido na literatura novas rotas sinteticas para a transformacao do glicerol (subproduto da
industria do biodiesel) em outros produtos de maior valor agregado. O glicerol, por exemplo,
pode ser facilmente desidratado para acetol (¿¿-hidroxiacetona), e este oxidado a outros
produtos de interesse industrial. Assim, neste projeto foi estudada a oxidacao de acetol por
catalise homogenea, usando o sistema FeCl3/H2O2, sendo encontrado acido acetico e acido
formico como produtos principais, com formacao de 0,25 e 0,35 mol.L-1, respectivamente, a
partir de 0,5 mol.L-1 de acetol apos 6h de reacao. Tambem foi estudada a evolucao de CO2
do meio reacional. Para tanto foi desenvolvida uma metodologia inedita, que faz uso do
monitoramento por GC-MS dos sinais produzidos pelo CO2 e pelo argonio (usado como
padrao interno) presentes no headspace da reacao. Essa metodologia permitiu determinar a
formacao de 0,028 mol.L-1 de CO2 apos 4h em uma reacao tipica. Foi realizado um estudo
cinetico da reacao avaliando-se o efeito das concentracao dos reagentes na velocidade inicial
da reacao. Tambem foi estudada a participacao do O2 atmosferico na reacao por meio de
testes utilizando 18O2 que indicam que o O2 participa da reacao desde seu inicio e que sua
participacao inclui a incorporacao nos produtos formados. / Reactions involving the partial oxidation of organic compounds are important for a
number of industrial processes, including the synthesis of fine chemicals. In order to
achieve sustainable routes, it¿s essencial the development of basic catalysts that are
capable of promoting the synthesis of the desired products efficiently, thus minimizing the
generation of toxic substances. In this context, the use of H2O2 as an oxidizing agent has
gained importance because its decomposition leads to the formation of water and O2 as
byproducts. Recently it has appeared in the literature new synthetic routes for the
transformation of glycerol (by-product of the biodiesel industry) in other products of higher
value. Glycerol, for instance, may be readily dehydrated to acetol (á-hydroxyacetone), that
can be oxidized to other products of industrial interest. Thus, in this project it was studied
the acetol oxidation by homogeneous catalysis, using FeCl3/H2O2 system, being found that
acetic acid and formic acid are the main products, forming 0.25 and 0.35 mol.L-1,
respectively, from 0,5 mol.L-1 of acetol after 6h of reaction. It was also studied the evolution
of CO2 from the reaction medium. For this purpose a novel method has been developed,
which uses GC-MS for monitoring the signals produced by the CO2 and argon (used as
internal standard) present in the headspace of the reaction. With this methodology it was
possible to determine the formation of 0.028 mol.L-1 of CO2 after 4h on a reaction under
typical conditions. A kinetic study of the reaction evaluating the effect of the reactants
concentration on the initial rate of the reaction was carried out. It was also studied the
participation of atmospheric O2 in the reaction by performing tests using 18O2, indicating
that O2 participates in the reaction since its begining and that its participation includes the
incorporation into the products formed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:77133 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Araújo, Marcos Lopes de |
| Contributors | Mandelli, Dalmo, Fraga, Marco André, Cunha, Rodrigo Luiz Oliveira Rodrigues |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 68 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77133&midiaext=70483, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77133&midiaext=70484, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=77133 |
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