Processos sustentáveis de hidroformilação: solventes verdes, tecnologias one-pot e catalisadores de cobalto

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Fábio Godoy Delolo
• Orientador(a): Elena Vitalievna Goussevskaia
• Banca de defesa: Liane Márcia Rossi, Roberto Rinaldi Sobrinho, Eduardo Eliezer Alberto, Guilherme Ferreira de Lima
• 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: Carbonilação; Processo oxo; Solventes verdes; Terpenos; Óxido de fosfinas; Carbonylation; Oxo process; Green solvents; Terpenes; Phosphine oxides
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/50503; https://orcid.org/0000-0001-7968-9506

Diante do atual cenário é evidente a necessidade de revisar as atividades antropológicas relacionadas aos meios de produção que vigoram em nossa sociedade. A reação de hidroformilação é o processo mais importante para produção de aldeídos. Seus produtos e derivados estão presentes no dia a dia da sociedade e dificilmente deixaram de serem utilizados. Dessa forma, com as necessidades ambientais eminentes é evidente a necessidade de desenvolver e/ou aprimorar os processos industriais relacionados a essa transformação. Buscando o desenvolvimento de processos sustentáveis, foram avaliados solventes empregados na reação de hidroformilação. O solvente representa a maior parte da massa envolvida em um processo químico e, portanto, assume papel fundamental para a sustentabilidade do processo. Dentre os solventes avaliados, o anisol obteve destaque e foi aplicado na hidroformilação de diversos tipos de olefinas incluindo terpenos. Os resultados sugerem que o anisol é um solvente interessante para a reação de hidroformilação alinhando eficiência catalítica com sustentabilidade. Em seguida, foi desenvolvido um processo one-pot de funcionalização de olefinas realizando as transformações em sítios reacionais distintos da molécula do substrato simultaneamente no mesmo reator. O processo desenvolvido é inédito e baseado nas reações de hidroformilação e O-acilação e permite a síntese de moléculas com propriedades organolépticas e/ou intermediários na indústria de química fina. Esse processo foi avaliado em uma gama de substratos, os quais contém na mesma estrutura combinações do grupo OH (fenol, álcool primário, secundário e terciário) e ligação dupla C-C (mono, 1,1-dissubstituída, 1,2-dissubstituida, trissubstituída), tanto alifática como endocíclica. Em todos os casos o anisol pode ser utilizado como solvente para melhorar a sustentabilidade do processo. A realização desse processo permite a valorização da matéria-prima biorrenovável de forma sustentável com o intuito de diminuir e/ou eliminar a atividade alergênica de determinadas matérias primas impulsionando o respectivo setor industrial. Em seguida, foram estudadas reações de hidroformilação catalisadas por complexos de cobalto. O emprego de óxidos de fosfinas como promotores (em especial, o óxido de trifenilfosfina, uma substância simples e de baixo custo) permite realizar a hidroformilação de olefinas em condições brandas na presença de catalisador de cobalto.