Oxidação e reticulação enzimática de lignina/lignosulfonatos com compostos fenólicos simples visando a produção de resinas epóxi

Resumo

As biorrefinarias de materiais lignocelulósicos são um modelo atrativo para produção de combustíveis e produtos químicos de alto valor agregado, tendo em vista a abundância desses materiais em resíduos agroindustriais. Embora a conversão de celulose e hemiceluloses em produtos de valor agregado seja bem caracterizada, a lignina ainda permanece subutilizada, sendo que a maior parte desta macromolécula é queimada diretamente para geração de vapor e energia. Uma aplicação mais sofisticada é a conversão de lignina e lignosulfonatos (lignina modificada por sulfonação) em resinas epóxi, tendo como principal vantagem a substituição de componentes petroquímicos e de elevada toxicidade, como o bisfenol A, por componentes de origem biológica e renováveis. Um desafio relacionado à produção de resinas epóxi a base de lignina e lignosulfonatos é o baixo teor de hidroxilas fenólicas. Em meio a esta problemática, este projeto visa aumentar o teor de hidroxilas fenólicas em lignina e lignosulfonatos por modificações enzimáticas que incluem a reticulação com compostos fenólicos simples mediadas pela ação da enzima lacase produzida por Trametes versicolor. O procedimento experimental abordará regimes de reação diferenciados que incluem a aplicação instantânea da enzima ao meio reacional ou a adição lenta e contínua que deve fomentar a reticulação por ligações carbono-carbono, mantendo as hidroxilas fenólicas livres. Os materiais produzidos serão avaliados quanto às características estruturais e posteriormente submetidos a reações de epoxidação e então reticulação com aminas alifáticas a fim de produzir resinas epóxi úteis para sistemas de adesão de fibras e de lâminas de madeira.