Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Rafaela Ferreira Cotta Maciel lattes
Orientador(a): Elena Vitalievna Goussevskaia lattes
Banca de defesa: Cláudio José de Araújo Mota, Adilson Candido da Silva, Luciano Andrey Montoro
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Solventes verdes
Heteropoliácidos
Monoterpenos
Acoplamento
Isomerização
Terpenes
Terpenoids
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/35886
Resumo: Nesse trabalho foram desenvolvidos processos para a valorização de diferentes compostos monoterpênicos, incluindo o limoneno, substrato que apresenta baixo custo e presente em abundância no Brasil. Todos os processos foram desenvolvidos priorizando a consonância com os preceitos de química verde, utilizando matérias-primas renováveis, solventes verdes, sob condições reacionais brandas e na presença de catalisadores heterogêneos, não tóxicos e não corrosivos. Reações de acoplamento entre compostos monoterpênicos (limoneno, α-terpineol, αpineno, β-pineno, nerol ou linalol) e aldeídos ou epóxidos (cuminaldeído, trans-cinamaldeído, benzaldeído, crotonaldeído, fenilacetaldeído ou óxido de estireno) foram realizadas para obtenção, com altos rendimentos, de diferentes compostos heterocíclicos oxigenados bicíclicos e tetracíclicos. Nessas reações foram empregados o Cs2.5H0.5PW12O40 (CsPW) e o H3PW12O40 suportado em sílica (HPW/SiO2) como catalisadores ácidos sólidos na presença dos solventes verdes dietilcarbonato (DEC), dimetilcarbonato (DMC) e anisol e também em soluções de 2-metiltetraidrofurano (MeTHF), um solvente oriundo da biomassa e que apresenta baixa toxicidade. Também foram efetuadas reações de isomerização do óxido de limoneno utilizando (HPW/SiO2) como catalisador heterogêneo para a obtenção da diidrocarvona e da carvenona com rendimentos de 90% e 93%, respectivamente. Os solventes 1,4-dioxano, DEC e DMC foram empregados nesses experimentos e os melhores resultados foram alcançados na presença dos solventes verdes DMC e DEC. Por fim, foram realizadas reações de isomerização estereosseletiva do cis-óxido de limoneno para a obtenção da trans-diidrocarvona, em soluções de DMC.
id UFMG_28562159df167460012fd7801d49d543
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/35886
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Elena Vitalievna Goussevskaiahttp://lattes.cnpq.br/2328030824765516Kelly Alessandra da Silva RochaCláudio José de Araújo MotaAdilson Candido da SilvaLuciano Andrey Montorohttp://lattes.cnpq.br/2057742544583220Rafaela Ferreira Cotta Maciel2021-05-04T14:33:18Z2021-05-04T14:33:18Z2020-10-16http://hdl.handle.net/1843/35886Nesse trabalho foram desenvolvidos processos para a valorização de diferentes compostos monoterpênicos, incluindo o limoneno, substrato que apresenta baixo custo e presente em abundância no Brasil. Todos os processos foram desenvolvidos priorizando a consonância com os preceitos de química verde, utilizando matérias-primas renováveis, solventes verdes, sob condições reacionais brandas e na presença de catalisadores heterogêneos, não tóxicos e não corrosivos. Reações de acoplamento entre compostos monoterpênicos (limoneno, α-terpineol, αpineno, β-pineno, nerol ou linalol) e aldeídos ou epóxidos (cuminaldeído, trans-cinamaldeído, benzaldeído, crotonaldeído, fenilacetaldeído ou óxido de estireno) foram realizadas para obtenção, com altos rendimentos, de diferentes compostos heterocíclicos oxigenados bicíclicos e tetracíclicos. Nessas reações foram empregados o Cs2.5H0.5PW12O40 (CsPW) e o H3PW12O40 suportado em sílica (HPW/SiO2) como catalisadores ácidos sólidos na presença dos solventes verdes dietilcarbonato (DEC), dimetilcarbonato (DMC) e anisol e também em soluções de 2-metiltetraidrofurano (MeTHF), um solvente oriundo da biomassa e que apresenta baixa toxicidade. Também foram efetuadas reações de isomerização do óxido de limoneno utilizando (HPW/SiO2) como catalisador heterogêneo para a obtenção da diidrocarvona e da carvenona com rendimentos de 90% e 93%, respectivamente. Os solventes 1,4-dioxano, DEC e DMC foram empregados nesses experimentos e os melhores resultados foram alcançados na presença dos solventes verdes DMC e DEC. Por fim, foram realizadas reações de isomerização estereosseletiva do cis-óxido de limoneno para a obtenção da trans-diidrocarvona, em soluções de DMC.In this work, several catalytic processes for the valorization of a series of natural monoterpenic compounds were developed, including limonene, a low cost and abundant substrate widely available in Brazil. All processes are in line with green chemistry concepts, with the use of renewable starting materials, green solvents, mild reaction conditions and in the presence of heterogeneous, non-toxic and non-corrosive catalysts. Coupling reactions between monoterpene compounds (limonene, α-terpineol, α-pinene, β-pinene, nerol or linalool) and aldehydes or epoxides (cuminaldehyde, trans-cinnamaldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde, phenylacetaldehyde or styrene oxide) were performed to obtain different oxygen-containing bicyclic and tetracyclic products in high yields. In these reactions, Cs2.5H0.5PW12O40 (CsPW) and silica-supported H3PW12O40 (HPW/SiO2) were used as acidic heterogeneous catalysts in green solvents, i.e., diethylcarbonate (DEC), dimethylcarbonate (DMC), anisole and biomass derived 2-methyltetrahydrofuran (MeTHF). The isomerization of limonene oxide using (HPW/SiO2) as heterogeneous catalyst was also studied to give dihydrocarvone and carvenone with 90% and 93% yields, respectively. The solvents that presented the best results were the ecologically friendly DEC and DMC. Finally, the stereoselective isomerization of cis-limonene oxide to give trans-dihydrocarvone in DMC solutions was also developed.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICAQuímica inorgânicaQuímica ambientalSolventesCompostos heterocíclicosCatalisadoresSubstratosBiomassaIsomerizaçãoLimonenoTerpeniosSolventes verdesHeteropoliácidosMonoterpenosAcoplamentoIsomerizaçãoTerpenesTerpenoidsTransformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese Final Rafaela Ferreira Cotta Maciel.pdfTese Final Rafaela Ferreira Cotta Maciel.pdfapplication/pdf5205345https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35886/1/Tese%20Final%20Rafaela%20Ferreira%20Cotta%20Maciel.pdf99975ae13a024266368154fca2dcc19aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35886/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/358862021-05-04 11:33:18.903oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-05-04T14:33:18Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
title Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
spellingShingle Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
Rafaela Ferreira Cotta Maciel
Solventes verdes
Heteropoliácidos
Monoterpenos
Acoplamento
Isomerização
Terpenes
Terpenoids
Química inorgânica
Química ambiental
Solventes
Compostos heterocíclicos
Catalisadores
Substratos
Biomassa
Isomerização
Limoneno
Terpenios
title_short Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
title_full Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
title_fullStr Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
title_full_unstemmed Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
title_sort Transformações de substratos biorrenováveis catalisadas por heteropoliácidos
author Rafaela Ferreira Cotta Maciel
author_facet Rafaela Ferreira Cotta Maciel
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2328030824765516
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Kelly Alessandra da Silva Rocha
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Cláudio José de Araújo Mota
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Adilson Candido da Silva
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Luciano Andrey Montoro
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2057742544583220
dc.contributor.author.fl_str_mv Rafaela Ferreira Cotta Maciel
contributor_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
Kelly Alessandra da Silva Rocha
Cláudio José de Araújo Mota
Adilson Candido da Silva
Luciano Andrey Montoro
dc.subject.por.fl_str_mv Solventes verdes
Heteropoliácidos
Monoterpenos
Acoplamento
Isomerização
Terpenes
Terpenoids
topic Solventes verdes
Heteropoliácidos
Monoterpenos
Acoplamento
Isomerização
Terpenes
Terpenoids
Química inorgânica
Química ambiental
Solventes
Compostos heterocíclicos
Catalisadores
Substratos
Biomassa
Isomerização
Limoneno
Terpenios
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Química inorgânica
Química ambiental
Solventes
Compostos heterocíclicos
Catalisadores
Substratos
Biomassa
Isomerização
Limoneno
Terpenios
description Nesse trabalho foram desenvolvidos processos para a valorização de diferentes compostos monoterpênicos, incluindo o limoneno, substrato que apresenta baixo custo e presente em abundância no Brasil. Todos os processos foram desenvolvidos priorizando a consonância com os preceitos de química verde, utilizando matérias-primas renováveis, solventes verdes, sob condições reacionais brandas e na presença de catalisadores heterogêneos, não tóxicos e não corrosivos. Reações de acoplamento entre compostos monoterpênicos (limoneno, α-terpineol, αpineno, β-pineno, nerol ou linalol) e aldeídos ou epóxidos (cuminaldeído, trans-cinamaldeído, benzaldeído, crotonaldeído, fenilacetaldeído ou óxido de estireno) foram realizadas para obtenção, com altos rendimentos, de diferentes compostos heterocíclicos oxigenados bicíclicos e tetracíclicos. Nessas reações foram empregados o Cs2.5H0.5PW12O40 (CsPW) e o H3PW12O40 suportado em sílica (HPW/SiO2) como catalisadores ácidos sólidos na presença dos solventes verdes dietilcarbonato (DEC), dimetilcarbonato (DMC) e anisol e também em soluções de 2-metiltetraidrofurano (MeTHF), um solvente oriundo da biomassa e que apresenta baixa toxicidade. Também foram efetuadas reações de isomerização do óxido de limoneno utilizando (HPW/SiO2) como catalisador heterogêneo para a obtenção da diidrocarvona e da carvenona com rendimentos de 90% e 93%, respectivamente. Os solventes 1,4-dioxano, DEC e DMC foram empregados nesses experimentos e os melhores resultados foram alcançados na presença dos solventes verdes DMC e DEC. Por fim, foram realizadas reações de isomerização estereosseletiva do cis-óxido de limoneno para a obtenção da trans-diidrocarvona, em soluções de DMC.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-10-16
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-05-04T14:33:18Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-05-04T14:33:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/35886
url http://hdl.handle.net/1843/35886
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35886/1/Tese%20Final%20Rafaela%20Ferreira%20Cotta%20Maciel.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35886/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 99975ae13a024266368154fca2dcc19a
34badce4be7e31e3adb4575ae96af679
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1793890879321145344

Registros relacionados