Fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

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EFEITO DO SISTEMA ORGÂNICO ÁGUA-ACETONA E DA TÉCNICA SALTING-OUT NA DESIDRATAÇÃO DA FRUTOSE A 5-HIDROXIMETILFURFURAL

GOMES, F. N. D. C. ; SOUZA, Y. T. ; SOUZA, M. M. V. M. ; RIBEIRO, N. F. P. ;

Artigo:

O 5-hidroximetilfurfural (HMF), um importante intermediário em biorefinarias, é obtido através da desidratação de carboidratos. Contudo, sua síntese ainda não é bem consolidada. Assim, este estudo visa analisar o efeito do sistema orgânico e da técnica salting-out nesse processo. A desidratação da frutose foi realizada em reator batelada sob pressão autógena, na presença de H3PO4 (1 %m/m). A concentração de substrato, temperatura e a agitação foram fixadas em 125 g.L-1, 180°C e 450 rpm, respectivamente. Variou-se a proporção volumétrica entre as fases orgânica e aquosa (1:1 e 1:2), o tempo reacional (3 a 30 mim) e a presença de NaCl no sistema reacional. Os ensaios revelaram que a utilização do sistema orgânico trouxe uma diminuição considerável das reações paralelas, quando comparado ao sistema aquoso, e que o rendimento em HMF apresenta um máximo entre 5 e 10 min. Os resultados de rendimento nos sistemas orgânicos e bifásicos foram bastante semelhantes, ficando na faixa de 75 a 80 %, valor superior a reação em meio aquoso. O uso de NaCl provocou uma redução no tempo reacional para se chegar a esse valor de rendimento e o aumento da proporção de co-solvente trouxe uma maior extração de HMF para a fase orgânica no sistema bifásico.

Artigo:

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1440-19274-143807

Referências bibliográficas
  • [1] CARLINI, C.;GIUTTARI, M.; GALLETTI, A.M.R.; SBRANA, G. Selective saccharides dehydration to 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde by heterogeneous niobium catalysts. Applied Catalysis A,v.183, p. 295-302, 1999.
  • [2] CHHEDA, J.N.; ROMAN-LESHKOV, Y.; DUMESIC, J.A.Production of 5-hydroxymethylfurfural and furfural by dehydration of biomass-derived monoand poly-saccharides. Green Chem., v. 9, p. 342-350, 2007.
  • [3] HANSEN, T. S.; WOODLEY, J. M.; RIISAGER, A. Efficient microwave-assisted synthesis of 5-hydroxymethylfurfural from concentrated aqueous fructose. Carbohydrate Research, v. 344, p. 2568-2572, 2009.
  • [4] HU, Z.; LIU, B.; ZHANG, Z.; CHEN, L. Conversion of carbohydrates into 5-hydroxymethylfurfural catalyzed by acidic ionic liquids in dimethyl sulfoxide. Industrial Crops and Product, V. 50, P. 264-269, 2013.
  • [5] KAMM, B.; GERHARDT, M; LEIB, S. Thermochemical Conversion of Biomass to Liquid Fuels and Chemicals. RSC Publishing, v. 1, p. 49-56, 2010.
  • [6] LEWKOWSKI, J., Synthesis, Chemistry and Applications of 5-Hydroxymethyl-furfuraland Its Derivatives. Arkivoc, v. 1, p. 17-54, 2001.
  • [7] LIU, J.; TANG, Y.; WU, K.; BI, C.; CUI, Q. Conversion of fructose into 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and its derivatives promoted by inorganic salt in alcohol. Carbohydrate Research, v. 350, p. 20–24, 2012.
  • [8] MOREAU C., F. A.; VANOYE, L. Dehydration of fructose and sucrose into 5-hydroxymethylfurfural in the presence of 1-H-3-methyl imidazolium chloride acting both as solvent and catalyst. J. Mol. Catal. A: Chem., v. 253, p. 165–169, 2006.
  • [9] OETTERER, M. Química de alimentos: Escurecimento não enzimático. 2008. Disponível em: Andlt;http://www.esalq.usp.br/departamentos/lan/pdf/Quimica%20de%20%20%20Escurecimento%20nao%20enzimatico.pdfAndgt; Acessando em 2014.
  • [10] ROMAN-LESHKOV, Y.; CHHEDA, J. N.; DUMESIC, J. A. Phase Modifiers Promote Efficient Production of Hydroxymethylfurfural from Fructose. Science, v. 312, p.1933–1937, 2006.
  • [11] ROMAN-LESHKOV, Y.; DUMESIC, J. A. Solvent Effects on Fructose Dehydration to 5-Hydroxymethylfurfural in Biphasic Systems Saturated with Inorganic Salts. Top. Catal, v. 52, p.297-303, 2009.
  • [12] SHIMIZU, K.; UOZUMI, R.; SATSUMA, A. Enhanced production of hydroxymethylfurfural from fructose with solid acid catalysts by simple water removal methods. Catal. Comm., v. 10, p. 1849-Área temática: Engenharia de Reações Químicas e Catálise 71853, 2009.
  • [13] STRASSER, P., VUYYURU, K.R. Oxidation of biomass derived 5-hydroxymethylfurfural using heterogeneous and electrochemical catalysis. Catal. Today, v. 15, p. 144-154, 2012.
  • [14] TAKEUCHI, Y.; JIN, F.; TOHJI, K.; ENOMOTO, H. Acid catalytic hydrothermal conversion of carbohydrate biomass into useful substances. J. Mater. Sci., v. 43, p. 2472–2475, 2007.
Como citar:

GOMES, F. N. D. C.; SOUZA, Y. T.; SOUZA, M. M. V. M.; RIBEIRO, N. F. P.; "EFEITO DO SISTEMA ORGÂNICO ÁGUA-ACETONA E DA TÉCNICA SALTING-OUT NA DESIDRATAÇÃO DA FRUTOSE A 5-HIDROXIMETILFURFURAL", p. 10670-10677 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1440-19274-143807

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