Autor: Alex de Nazaré de Oliveira
Orientador(es): Luis Adriano Santos Do Nascimento
Instituição: UFPA
Regional 3: São Paulo, Sul de Minas, Triângulo Mineiro e Paraná
Data da defesa: 29/072019
Local da defesa: AUDITÓRIO DE QUÍMICA ENSINO -UFPA
Resumo: O caulim flint amazônico, rejeito da mineração do caulim, é abundante nas áreas de extração do caulim. Seu alto teor de SiO2, Al2O3 e Fe2O3 faz com que seja um interessante material de partida para síntese de materiais catalíticos ou mesoporoso como suporte catalítico via calcinação seguido de acidificação. O uso de catalisadores sólidos ácidos na esterificação do eugenol com anidrido acético pode ser um meio para produzir éster de valor agregado a baixo custo. A síntese de compostos como éster de eugenol apresenta muitas aplicações importantes para as indústrias farmacêutica, alimentícia, cosmética entre outras do ramo da química fina. Nesse sentido foram preparados catalisadores ecologicamente corretos a partir de um rejeito caulinítico, que foi calcinado a 750 °C, e em seguida ativado com ácido sulfúrico (4 mol L-1) sob radiação de microondas (400 W por 15 minutos). Em paralelo o metacaulim flint foi ativado com H2SO4 a 2,5 mol L-1 (método convencional de aquecimento sob refluxo) para se obter metacaulim poroso como precursor para síntese do aluminossilicato mesoporoso (AlSiM) como suporte catalítico para o heteropoliácido H3PM12O40 (HPMo) e grupos (organossulfônico) é descrito no presente manuscrito. Os diferentes catalisadores foram caracterizados por diferentes técnicas como DRX, fisissorção de N2, EDX, DRS, UV-visível, IV, TGA/DrTG e análise de acidez por titulação de ácido base. Avaliou-se o efeito da cinética na produção de acetato de eugenila sobre os catalisadores MF4W15, 10HPMo/AlSiM e (3)SO3H/AlSiM. Através do estudo cinético melhores conversões (> 98%) foram alcançadas em temperaturas de 100 °C, razão molar eugenol: anidrido acético 1: 5, concentração de catalisador a partir de 2 % (m/m de substrato) com até 60 min de reação. Os resultados indicaram os catalisadores modificados quimicamente e suportados são eficazes para a conversão do eugenol em éster de eugenol obedecendo uma cinética de primeira ordem em relação ao eugenol com energias de ativações de 18,0 KJ mol-1 (MF4W15), 19,96 KJ mol-1 (10HPMo/AlSiM) e 17,13 KJ mol-1 ((3)SO3H/AlSiM) respectivamente, o que é significativo no desenvolvimento de processos não agressivos ao meio ambiente se enquadrando no conceito de "química verde", constituindo-se como catalisadores heterogêneos atraentes para reação de transformação orgânica. Portanto, o caulim flint amazônico mostrou potencial na síntese de catalisadores e suporte catalítico eficiente na esterificação do eugenol para produzir ésteres de valor agregado.
Palavras-chave: Caulim flint, aluminossilicato mesoporoso, eugenol, acetato de eugenila, esterificação, catálise heterogênea.
