Recuperação de carbono a partir da lignina: design de organocatalisadores redox para reações seletivas sob condições de fluxo (2021)
- Authors:
- Autor USP: DIAS, KEVIN DE AQUINO - IQ
- Unidade: IQ
- Sigla do Departamento: QFL
- DOI: 10.11606/T.46.2021.tde-26042022-094637
- Subjects: BIOMASSA; LIGNINA; OXIDAÇÃO; CARBONO
- Keywords: Biomass; Biomassa; Flow Synthesis; Lignin; Lignina; Organocatálise Redox; Oxidação; Oxidation; Redox Organocatalysis; Síntese em Fluxo
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Considerando a recente valorização da biomassa lignocelulósica como fonte renovável de bens de carbono, o presente trabalho abordou o design, a síntese, a caracterização e a aplicação de organocatlisadores redox heterogêneos (ORH) na oxidação de Baeyer-Villiger de cetonas modelo sob condições de fluxo contínuo, visando o desenvolvimento de uma metodologia de base para a despolimerização seletiva da lignina. O estudo da síntese dos ORH foi realizado, onde suportes cataliticamente ativos e inertes foram explorados. Dois materiais grafênicos óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO) foram utilizados como suporte cataliticamente ativo no estudo da síntese do óxido de grafeno decorado com ácido selenínico (SAGO) via interações covalentes (CI) e do ácido 1- pirenilmetanosselenínico ancorado ao óxido de grafeno reduzido (PyrSArGO) via interações não covalentes (NCI) do tipo 'tagging' de pireno. A metodologia utilizada na síntese de SAGO apresentou a ocorrência da eliminação intramolecular (‘E IND.i’) na última etapa de síntese, lixiviando os átomos de selênio da superfície de GO. No caso da síntese de PyrSArGO, o ácido 1-pirenilmetanosselenínico (PyrSA) não pôde ser isolado devido à sua degradação térmica na temperatura ambiente. Polistireno reticulado (PS) foi empregado como suporte cataliticamente inerte, onde a funcionalização com ácido selenínico foi realizada com sucesso em duas etapas sintéticas, rendendo a resina de ácido fenilselenínico (PAR) (SeOOH = 1,42 ± 0,05 mmol.g de ‘PAR POT.-1’). PAR pôde ser confinada em um reator de leito fixo, onde o melhor resultado para oxidação de Baeyer-Villiger foi quando uma solução de injeção contendo cetonas modelo (20 mM), ‘H IND.2’‘O IND.2(aq)’ (200 mM) em metanol foi empregada, na T= t.a., na P = 6,8 atm e no tempo reacional de 15 minutos (86% conv total média).PAR foi reciclado mais de 500 vezes sem apresentar diminuição em sua atividade catalítica. Inspirados nestes resultados, também efetivamos a síntese do ORH resina de ácido benzoico (BAR), onde a carboxilação direta de PS foi atingida de forma satisfatória em uma etapa sintética (COOH = 4,31 ± 0,05 mmol.g de ‘BAR POT.-1’). BAR pôde ser confinado no mesmo aparato para síntese em fluxo empregado nos estudos com PAR. Os melhores resultados foram obtidos quando a solução de injeção foi composta pelas cetonas modelo de lignina (100 mM), ‘H IND.2’‘O IND.2(aq)’ (300 mM), ‘MeSO IND.3’H (600 mM) em acetonitrila, na T = 50 °C, P = 6,8 atm e ‘t IND.R’ = 30 minutos. BAR apresentou elevada atividade catalítica auto-tandem, onde benzoquinonas foram obtidas como produto principal em rendimentos globais isolados de até 98%
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.11.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
DIAS, Kevin de Aquino. Recuperação de carbono a partir da lignina: design de organocatalisadores redox para reações seletivas sob condições de fluxo. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-26042022-094637/. Acesso em: 25 jan. 2026. -
APA
Dias, K. de A. (2021). Recuperação de carbono a partir da lignina: design de organocatalisadores redox para reações seletivas sob condições de fluxo (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-26042022-094637/ -
NLM
Dias K de A. Recuperação de carbono a partir da lignina: design de organocatalisadores redox para reações seletivas sob condições de fluxo [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-26042022-094637/ -
Vancouver
Dias K de A. Recuperação de carbono a partir da lignina: design de organocatalisadores redox para reações seletivas sob condições de fluxo [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-26042022-094637/ - Benzoic acid resin (BAR): a heterogeneous redox organocatalyst for continuous flow synthesis of benzoquinones from β-O-4 lignin models
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.46.2021.tde-26042022-094637 (Fonte: oaDOI API)
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