Banca de DEFESA: MARCOS LOPES DE ARAUJO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARCOS LOPES DE ARAUJO
DATA : 30/09/2019
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório, 8º andar, Bloco B, Campus SA da Fundação Universidade Federal do ABC
TÍTULO:

Oxidação Verde de 2-Butanol, Etanol e Acetol por Sistemas Fenton-Like FeCl3/H2O2 e Fe(ClO4)3/HClO4/H2O2 em Meio Aquoso

PÁGINAS: 72
RESUMO:

A oxidação de álcoois é fundamental para a obtenção de diversos intermediários e produtos de importância industrial. Métodos tradicionais de oxidação de álcoois podem envolver o uso de agentes oxidantes tóxicos, ácidos fortes e solventes que são prejudiciais para o meio ambiente. Uma alternativa interessante é utilizar H2O2 como agente oxidante, uma vez que sua decomposição gera H2O e O2 como subprodutos. Dentre os catalisadores utilizados na ativação do H2O2, destaca-se o ferro pela sua versatilidade, baixo custo e pouca toxicidade. Neste trabalho, propõe-se utilizar os sistemas FeCl3/H2O2 e Fe(ClO4)3/HClO4/H2O2 na oxidação de 2-butanol, etanol e acetol. Para tanto, as reações foram realizadas em um reator camisado, a 60°C e pressão ambiente, e monitoradas por CG-DIC e CG-EM. A oxidação de 2-butanol com diferentes cocatalisadores levaram a resultados variados, sendo os melhores desmpenhos obtidos com os ácidos 2-pirazinocarboxílico, 5-metil-2-pirazinocarboxílico, picolínico, acético e trifluoroacético, e com o 3-(trifluorometil)pirazol, 2-piridinocarbonitrila e 3-piridinocarbonitrila. Estudos de DFT mostraram que, para pirazinas e pirazóis, os comprimentos da ligação N-Fe apresentam boa correlação com a quantidade de produto formada, o que indica que a labilidade desses compostos tem um papel importante na forma como eles afetam a reação. Já com a reação com etanol como substrato, foi possível observar uma melhora no desempenho da reação com os cocatalisadores ácido 2-pirazinocarboxílico e ácido trifluoroacético. Também foi observado que com o sistema Fe(ClO4)3/HClO4/H2O2 e uma menor concentração de substrato, é possível obter uma conversão completa do substrato, o que também foi observado para o acetol. O estudo da cinética dessas reações permitiu a obtenção de equações de velocidade de reação basedas em um mecanismo que pressupõe a formação de um complexo Fe-substrato que reage com uma molécula de H2O2, dando início às reações que levam à formação dos produtos. As energias de ativação obtidas foram de 24,13kcal/mol para a oxidação do etanol e 14,85kcal/mol para a oxidação do acetol e as constantes obtidas a partir desses modelos foram k1 igual a 3,1 M-1s-1 e k-1/k2 igual a 0,52 M para a oxidação do etanol e k1 igual a 2,8 M-1.s-1 e k-1/k2 igual a 0,19 M para a oxidação do acetol. Assim, foi possível realizar a oxidação de 2-butanol, etanol e acetol em um sistema verde, em meio aquoso, e obter, por meio de estudos de DFT, informações de como os cocatalisadores afetam a reação. Também foi possível, por meio de estudos cinéticos, propor um mecanismo de reação para a oxidação de etanol e acetol e obter dados cinéticos e termodinâmicos destas reações.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1762430 - DALMO MANDELLI
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1766090 - MIRELA INES DE SAIRRE
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1623562 - RODRIGO LUIZ OLIVEIRA RODRIGUES CUNHA
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - MARAISA GONCALVES - UNIFESP
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - JEAN MARCEL RIBEIRO GALLO
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1623774 - KARINA PASSALACQUA MORELLI FRIN
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1305186 - SERGIO BROCHSZTAIN
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - ULF SCHUCHARDT - UNICAMP