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Esterificação do ácido levulínico catalisada por complexos de estanho (IV)
Evellyn Patricia Santos da Silva
Universidade Federal de Alagoas
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Create a topicO presente trabalho avaliou sistemas catalíticos (CAT) à base de estanho (IV), incluindo ácido butilestanóico (BTA), tricloreto de butilestanho (BTC), dicloreto de dibutilestanho (DBDC) e dicloreto de dimetilestanho (DMDC) em comparação com reações sem o uso de catalisador, na esterificação do ácido levulínico (LA) com etanol (EtOH) para produzir levulinato de etila. As reações foram conduzidas a 70, 90 e 110°C para tempos de reação variando de 0,25 a 6h com razões molares AL/EtOH/CAT de x/y/z, onde x = 1, y = 4, 5 e 6 e z = 0,01 e velocidade de agitação de 1000 rpm. Os experimentos foram realizados em reatores do tipo frasco de vidro fechado. A quantificação do ácido levulínico remanescente nas misturas reacionais foi realizada por HPLC e os resultados foram expressos em termos de conversão (%) de LA. Os catalisadores foram caracterizados por FTIR e foi possível verificar as vibrações características de cada um. Os resultados apontam que o catalisador BTC apresentou melhor atividade catalítica com conversão LA de 92,2% em 6 horas de reação utilizando 1/6 AL/EtOH conduzido a 110°C e 0,01 mol de catalisador. Tal eficiência pode estar associada ao aumento da acidez de Lewis no centro metálico devido à presença de substituintes eletronegativos e menos volumosos, temperatura testada e proporção de álcool. A constante de velocidade aparente (kap x 10-3) para a reação sem catalisador na razão molar 1/6/0,01 = Al/EtOH/CAT conduzida a 110ºC foi estimada em 1,6 min-1 enquanto na presença de BTC nos mesmos parâmetros foi de 22,1 min-1, um aumento de 79,5% no processo.
Glaucio José Gomes
Incrível esse trabalho parabéns ao grupo. Apenas como curiosidade as reações acima de 90 graus foram feitas naqueles sistema em banho de óleo sem o uso de sistema de condensador ? ( no caso das reações com metanol eu imaginaria uma perda do excesso de álcool para o ambiente). Não conheço esse tipo de catalisador mas a reutilização do mesmo pode ser feito após a remoção do mesmo do meio reacional ou precisa ser feito algum tratamento?. Novamente parabéns ao grupo e a apresentação ficou muito bonita e objetiva.
Obrigado pela atenção,
Glaucio
María Fernanda Zalazar
Excelente trabajo, y muy clara la presentación. Una pregunta, han pensado en el mecanismo de la reacción? Exitos.
Evellyn Patricia Santos da Silva
Obrigada! Agradeço também a pergunta. Sim, são admitidos dois mecanismos propostos para esterificação utilizando os complexos de Sn(IV), onde os mesmos podem atuar como ácido de Lewis, seguindo por via de troca/inserção. Mais detalhes podem ser visualizados no artigo publicado por minha orientadora (https://doi.org/10.1039/C4CY01535E).
Abraços!
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Evellyn Patricia Santos da Silva
Oi Glaucio, boa tarde. Obrigada pelo elogio e pergunta. Sim, todas as reações foram realizadas em tubos de vidro tipo vials sem uso de sistema de condensador. Não ocorreu perda de álcool. O catalisador em destaque no trabalho foi o BuSnCl3 que é o tricloreto butil estanho, um complexo de Sn(IV), para removê-lo da mistura reacional seria necessário o uso de membranas semipermeáveis ou peneiras moleculares que tornaria o processo oneroso, pois é utilizado uma quantidade tão pequena nas reações (1% em mol do ácido levulínico). Outra sugestão é heterogeneizar o catalisador num suporte tais como sílica ou alumina por exemplo. Um trabalho nessa linha já foi publicado por nosso grupo de pesquisa GCAR (http://dx.doi.org/10.21577/0103-5053.20190112).
Glaucio José Gomes
Nossa incrível justo acabo de ver a publicação que show. muito obrigado pela atenção