Estudo da aplicação de catalisadores ácidos de Lewis na síntese de acetato de benzila em escala piloto

Abstract

A catálise é extremamente importante na economia mundial e grande parte dos produtos químicos produzidos da indústria moderna usam catalisadores em algum estágio do processo de produção. Devido à necessidade de redução do impacto ambiental e por fatores econômicos, a química fina surgiu com produtos tecnologicamente avançados e que possuem aplicações especializadas. O emprego de catalisadores ambientalmente corretos e com maior seletividade está crescendo em decorrência das leis ambientais aplicadas a processos industriais, onde a reação química convencional é transformada em um processo ambientalmente correto. Estes catalisadores não produzem resíduos indesejados, não são corrosivos, não exigem uma etapa de neutralização e são mais seletivos. Catalisadores ácidos de Lewis/surfactantes combinados (LASC's) não são corrosivos e são ambientalmente amigáveis. Neste trabalho, foi feita a síntese de catalisadores ácidos de Lewis (Zr4+, La3+, Ce3+ e Al3+) combinados com dodecilsulfato de sódio para obter os materiais [Zr4,0(OH)11,7(DS)4,3], [Ce(DS)3,0], [Al(DS)3,0] e [La(DS)3,0]. As análises por FTIR e DRX confirmaram a síntese dos catalisadores desejados, evidenciando uma estrutura lamelar bidimensional. Dentre os catalisadores estudados, os de cério(III) e alumínio(III) se destacaram na reação de esterificação do ácido acético com álcool benzílico. Exibindo conversões acima de 90% nas melhores condições reacionais: razão molar de 2:1 (ácido/álcool), temperatura de 60ºC e 5% de catalisador em massa baseado na quantidade de ácido.