Síntese de dímero L-lactídeo via destilação reativa e síntese e Processamento de Poli (ácido L-láctico) (PLLA) proposta vinculada ao projeto temático: 2015/20630-4

• Processo: 21/05719-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Sara Crivellin
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/20630-4 - Desenvolvimento integrado de biorrefinaria e planta de bioetanol de cana-de-açúcar com emissão zero de CO2: rotas para converter recursos renováveis em bioprodutos e bioeletricidade, AP.TEM
• Assunto(s): Desenvolvimento de produtos Nanotecnologia Polímeros Dímeros Ácido poli-L-láctico (PLLA) Destilação Síntese química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: controle de nanomaterial (bionanomaterial) | economia circular | Lactideo | polimeros PLLA | processo distillacao reativa | Síntese | desenvolvimento de producto (nanotecnoloigia - polimeros)

Resumo

Esta proposta visa a produção de dímeros de L-lactídeo (LLT), derivados do ácido L-láctico (LLA), em um processo de uma etapa via destilação reativa para a síntese de poli (ácido L-láctico) de alta massa molar (PLLA) por polimerização por abertura de anel (ROP) e o processamento de PLLA por eletrofiação. Avaliando o cenário mundial, tem-se observado um grande número de publicações referentes tanto à produção de ácido lático (LA) quanto aos seus isômeros, como o LLA, e à síntese de poli (ácido lático) (PLA) e derivados (PLLA, PDLA, PLDLA), e pouco foi demonstrado sobre a síntese do dímero cíclico, lactídeo (LT). Nos últimos anos, o grande potencial que os polímeros sintetizados em condições favoráveis têm em termos de biodegradabilidade, biocompatibilidade e, em alguns casos, reabsorção, também foi amplamente divulgado. Dentre eles, o PLLA é reconhecidamente eficiente e utilizado em diversas áreas, desde a produção de embalagens até aplicações médicas, e também na impressão 3D (manufatura aditiva). A ausência de materiais disponíveis na síntese do LT deixa uma lacuna que permite a avaliação de diferentes tecnologias para a obtenção deste produto. Nesse sentido, a proposta deste projeto tem como ponto de partida desenvolver uma estratégia para obtenção de LLT por destilação reativa, integrando a reação de síntese de LLT e sua separação em uma única etapa e contínua. Para tanto, serão avaliados a cinética da reação, o equilíbrio de fases e a influência das propriedades termodinâmicas para se chegar a um projeto de processo adequado. O LLT obtido será utilizado para a polimerização do PLLA e posterior processamento por eletrofiação para produção de membranas poliméricas. Os materiais obtidos serão caracterizados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC-MS), cromatografia de permeação em gel (GPC), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman FT-Raman) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Com isso, espera-se apresentar uma rota viável de produção de LT em uma única etapa visando o aumento da produtividade do processo, a seletividade para o produto de interesse e a otimização do processo de síntese deste produto, completando a rota de polimerização e processamento do PLLA para validar a qualidade do produto obtido. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CUNHA, BRUNA L. C.; BAHU, JULIANA O.; XAVIER, LETICIA F.; CRIVELLIN, SARA; DE SOUZA, SAMUEL D. A.; LODI, LEANDRO; JARDINI, ANDRE L.; MACIEL FILHO, RUBENS; SCHIAVON, MARIA I. R. B.; CONCHA, VIKTOR O. CARDENAS; et al. Lactide: Production Routes, Properties, and Applications. BIOENGINEERING-BASEL, v. 9, n. 4, p. 21-pg., 2022-04-01. (15/20630-4, 21/05719-0)