Producción de levulinatos de alquilo a partir de intermediarios químicos derivados de carbohidratos utilizando ácido fosfotúngstico soportado en carbón activado derivado de humina (PTA/HAC) como un catalizador ácido heterogéneo reciclable
Autores: Vinod, Nivedha; Dutta, Saikat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Producción de levulinatos de alquilo a partir de intermediarios químicos derivados de carbohidratos utilizando ácido fosfotúngstico soportado en carbón activado derivado de humina (PTA/HAC) como un catalizador ácido heterogéneo reciclable
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Biocombustible
Disolvente
Materia prima química
Esterificación catalizada por ácido
Reciclabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo informa sobre una síntesis sencilla y de alto rendimiento de levulinatos de alquilo (ALs), una clase de biocombustible prometedor, disolvente renovable y materia prima química de origen renovable. Los ALs se prepararon mediante la esterificación catalizada por ácido del ácido levulínico (LA) y mediante la alcoholisis de plataformas químicas derivadas de carbohidratos, como el alcohol furfurílico (FAL) y el lactona alfa-angelica (alfa-AGL). Se eligió el ácido fosfotúngstico (PTA) como el catalizador ácido sólido para la transformación, que se heterogenizó en carbón activado derivado de humina (HAC) para una mejor reciclabilidad. El uso de HAC como soporte catalítico amplía el alcance de la valorización de la humina, una resina furanica compleja producida inevitablemente como un subproducto (a menudo considerado desecho) durante la hidrólisis/deshidratación catalizada por ácido de azúcares y carbohidratos poliméricos. En condiciones optimizadas (150 grados C, 7 h, 25% en peso de catalizador 20%PTA/HAC-600), se obtuvo levulínato de etilo (EL) con un rendimiento aislado del 85% a partir de FAL. Usando el protocolo sintético general, se aisló EL en rendimientos del 88% y 84% a partir de LA y alfa-AGL, respectivamente. El catalizador 20%PTA/HAC-600 se recuperó con éxito de la mezcla de reacción y se recicló durante cinco ciclos. Se observó una pérdida marginal en el rendimiento de los ALs en ciclos catalíticos consecutivos debido a la lixiviación parcial de PTA del soporte HAC.
Descripción
Este trabajo informa sobre una síntesis sencilla y de alto rendimiento de levulinatos de alquilo (ALs), una clase de biocombustible prometedor, disolvente renovable y materia prima química de origen renovable. Los ALs se prepararon mediante la esterificación catalizada por ácido del ácido levulínico (LA) y mediante la alcoholisis de plataformas químicas derivadas de carbohidratos, como el alcohol furfurílico (FAL) y el lactona alfa-angelica (alfa-AGL). Se eligió el ácido fosfotúngstico (PTA) como el catalizador ácido sólido para la transformación, que se heterogenizó en carbón activado derivado de humina (HAC) para una mejor reciclabilidad. El uso de HAC como soporte catalítico amplía el alcance de la valorización de la humina, una resina furanica compleja producida inevitablemente como un subproducto (a menudo considerado desecho) durante la hidrólisis/deshidratación catalizada por ácido de azúcares y carbohidratos poliméricos. En condiciones optimizadas (150 grados C, 7 h, 25% en peso de catalizador 20%PTA/HAC-600), se obtuvo levulínato de etilo (EL) con un rendimiento aislado del 85% a partir de FAL. Usando el protocolo sintético general, se aisló EL en rendimientos del 88% y 84% a partir de LA y alfa-AGL, respectivamente. El catalizador 20%PTA/HAC-600 se recuperó con éxito de la mezcla de reacción y se recicló durante cinco ciclos. Se observó una pérdida marginal en el rendimiento de los ALs en ciclos catalíticos consecutivos debido a la lixiviación parcial de PTA del soporte HAC.