Transesterificação de oleos vegetais, catalizada por bases não-ionicas, em fases homogenea e heterogenea

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1996

RESUMO

A transesterificação de óleos vegetais com metanol foi estudada na presença de diversas bases não-iônicas como catalisadores homogêneos, ou heterogeneizados em poliestirenos modificados. Os testes catalíticos em fase homogênea foram executados em reações de batelada, a 70°C, utilizando-se uma razão molar óleo (colza ou soja) / metanol, 1:2,3 (valores calculados a partir da massa molar média dos ácidos graxos esterificados), e de 1 a 5 mol% de catalisador. As reações foram monitoradas por espectroscopia de RMN de H. Numa primeira etapa de estudos, comparou-se a atividade catalítica de algumas aminas, amidinas, guanidinas e triamino(imino)fosforanos. A guanidina 1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (TBD) apresentou a melhor performance catalítica, levando à formação de 90% em ésteres metílicos após 1 h de reação, mesmo quando aplicada na proporção de apenas 1 mol%. Nas mesmas condições, as demais bases, testadas nessa primeira série, não permitiram a obtenção de conversões superiores a 66%. Na etapa seguinte, estudou-se a atividade catalítica de 11 guanidinas diferentemente substituídas, constatando-se que o número de substituintes, padrão de substituição do catalisador, e facilidade do mesmo em gerar um cátion guanidínio planar, são os principais fatores que influenciam suas propriedades catalíticas. As guanidinas mais básicas foram, também, as mais ativas na catálise da transesterificação. Na última etapa do trabalho, estudou-se a atividade catalítica as guanidinas heterogeneizadas. TBD e 1,1,3,3-tetrametilguanidina (TMG) foram ancoradas em diferentes tipos de poli(estireno/divinilbenzeno) clorometilados, bem como em poliestireno linear após introdução de um "braço-espaçante". Os demais polímeros contendo função guanidina foram sintetizados a partir da reação de p-(6-aminoexil)poliestirenos com DCC (1,3-dicicloexilcarbodiimida). Os testes catalíticos foram realizados de maneira análoga às reações efetuadas em fase homogênea, empregando-se uma razão molar óleo / metanol 1 : 6,9, e 5 mol% de base ancorada. As guanidinas heterogeneizadas em poli(estireno/divinilbenzeno) cIorometilado tipo gel, com 1 meq Cl/g, apresentaram atividade catalítica ligeiramente inferior a de seus análogos homogêneos, porém, permitiram a obtenção das mesmas porcentagens de conversão, em tempos prolongados de reação. Entretanto, nos experimentos de reciclagem desses catalisadores, observou-se que as bases ancoradas lixiviam dos polímeros, permitindo apenas 9 ciclos catalíticos. As guanidinas heterogeneizadas em poli(estireno) linear foram menos ativas. Além disso, sofrem reações de substituição, formando sais de guanidínio hexa-substituídos, os quais apresentam-se cataliticamente inativos na transesterificação.

ASSUNTO(S)

oleos e gorduras catalise guanidina

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