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Solventes verdes na derivatização de celulose: cinética de acilação de celulose em misturas de líquido iônico e DMSO

Processo: 13/16694-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
Vigência (Término): 31 de outubro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Omar Abou El Seoud
Beneficiário:Thais Cordeiro Teixeira
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/03629-9 - Solventes verdes: química e aplicações de líquidos iônicos em catálise; colóides, e derivatização de biopolímeros, AP.TEM
Assunto(s):Cinética química   Líquidos iônicos   Celulose   Hidroxila   Hidrólise

Resumo

Industrialmente, a transformação de celulose em derivados é realizada sob condições heterogêneas (reação do biopolímero intumescido com a solução derivatizante). Como cada unidade anidra de glicose possui três grupos hidroxila, o grau de substituição (GS) máximo é três. Entretanto, no processo heterogêneo não é possível obter diretamente produtos com valores intermediários de GS, por exemplo, ca. 2, devido a heterogeneidade dos produtos. Industrialmente opta-se por transformar a celulose em seu tri-éster (GS ~ 3) seguido por hidrólise parcial controlada até o GS médio desejável. Há também, o caminho, assunto deste projeto, de realizar a reação inteira sob condições homogêneas. Dissolve-se a celulose em um solvente, realiza-se a reação com o biopolímero dissolvido, essencialmente accessível. Entre os solventes empregados para dissolver a celulose fisicamente, ou seja, sem formação de ligações covalentes destacamos os líquidos iônicos, LIs. Entre os problemas do uso de LIs como solventes são seu alto custo e a alta viscosidade de solução de celulose observada com alguns LIs (principalmente os cloretos). Embora o uso de mistura LI-solvente aprótico dipolar resolve, em princípio, ambos os problemas, são poucas as informações sobre as interações nestes sistemas, incluindo as entre os dois componentes da mistura binária; entre cada um e a celulose, e sobre a relação entre a composição da mistura de solventes e GS. A cinética química oferece resposta quantitativa sobre tais relações. Os objetivos deste projeto são determinar a relação entre a composição do meio e sua eficiência na acilação de celulose microcristalina, MCC, e fibrosa (algodão nativo e mercerizada). Pretende-se alcançar tal objetivo através da determinação das constantes de velocidade em função das concentrações de LI e natureza do anidrido empregado e cálculo dos parâmetros de ativação da reação.

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