Síntese e caracterização de catalisadores básicos e aplicação na transcarbonação do glicerol

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Data
2019-02-28
Autores
Machado, Daniela [UNIFESP]
Orientadores
Bagatin, Izilda Aparecida [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
In this work, basic catalysts formed by hybrid silicas and calixarenes for the application in the glycerol transcarbonation reaction were studied, focusing on the production of glyceryl carbonate. The Si-MCM-41, Si-MCM-48 and Si MCM- 50 hybrid silicas were synthesized in order to use the basic siloxy (SiO-) sites generated at the edge of the pores or on the surface of the particles as basic catalysts. p-tert-butyl-calix[4]arene and p-tert-butyl-calix[8]arene were submitted to an activation process to obtain basic sites, and calix[4]arenes functionalized with BrCH2CH2OH or BrCH2CH2NH2 were also tested as basic catalysts. The materials were characterized by X-ray diffraction, proving the formation of pure phases. The analysis by TOPAS software for Si-MCM-41 and p-tert-butylcalix[ 4]arene showed a good fit with the experimental diffractograms. It was observed during the catalysis that the basic sites of the hybrid silicas are stronger, allowing greater conversion, but with less selectivity, justified by the appearance of byproducts from parallel reactions. In contrast, it was found that calixarenes have low catalytic activity, probably with weaker basic sites, but showing greater selectivity in the formation of glyceryl carbonate.
Neste trabalho foram estudados catalisadores básicos formados por sílicas híbridas e calixarenos destinados à aplicação na reação de transcarbonação do glicerol, com foco na produção do carbonato de glicerila. As sílicas híbridas Si- MCM-41, Si-MCM-48 e Si-MCM-50 foram sintetizadas, de forma a se utilizar os sítios básicos silóxi (SiO-), gerados na borda dos poros ou na superfície das partículas, como catalisadores básicos. Os p-tercbutil-calix[4]areno e p-tercbutilcalix[ 8]areno foram submetidos a um processo de ativação para a obtenção de sítios básicos, e os calix[4]arenos funcionalizados com BrCH2CH2OH ou BrCH2CH2NH2 também foram testados como catalisadores básicos. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X, comprovando a formação de fases puras. A análise pelo software TOPAS para a Si-MCM-41 e para o p-tercbutilcalix[ 4]areno mostraram um bom ajuste com os difratogramas experimentais. Foram observados, durante a catálise, que os sítios básicos das sílicas híbridas são mais fortes, possibilitando maior conversão, mas com menor seletividade, justificado pelo aparecimento de subprodutos provenientes de reações paralelas. Ao contrário, foi constatado que os calixarenos têm baixa atividade catalítica básica, provavelmente com sítios mais fracos, porém mostrando maior seletividade na formação do carbonato de glicerila.
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