Efeito Do Sistema Orgânico Água-Acetona E Da Técnica Salting-Out Na Desidratação Da Frutose a 5-Hidroximetilfurfural

Abstract

RESUMO -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. INTRODUÇÃOA biomassa constitui uma matriz extremamente rica e variada de compostos produzidos pela atividade biológica natural, sendo a fonte de substratos para as biorrefinarias. Estas unidades tecnológicas são fundamentais para a crescente demanda energética e de produtos químicos, pois podem substituir a forte dependência por recursos fósseis, que chega a mais de 90% na indústria química de compostos orgânicos (Strasser e Vuyyuru, 2012). Contudo, as tecnologias associadas às biorrefinarias ainda não se desenvolveram por completo, devido à limitada disponibilidade de processos de conversão da biomassa em moléculas importantes para o desenvolvimento de plataformas químicas de base renovável. Neste contexto encontra-se o 5-hidroximetilfurfural (HMF), um derivado furânico bifuncional (é concomitantemente um álcool primário e um aldeído aromático), capaz de originar uma vasta gama de compostos químicos vistos como futuros substitutos dos derivados petroquímicos, como por exemplo, o FDCA (ácido 2,5-dimetilfurânico), tido como substituto direto do ácido tereftálico, e o DMF (2,5-dimetilfurano), um biocombustível com potencial para uso em veículos convencionais.