Tecnologias facilitadoras aliadas à química verde: síntese de compostos com alto valor agregado a partir de derivados de biomassa

Resumo

As matérias-primas oriundas de fontes renováveis em geral, bem como os resíduos agroindustriais, representam uma fonte atraente de funcionalidades químicas, sendo até o momento pouco exploradas em termos de sua aplicação na indústria de química fina. Nesse contexto, nosso grupo de pesquisa já identificou o processamento contínuo como uma tecnologia facilitadora de uso obrigatório para a valorização de tais materiais. De fato, muitos dos princípios da Química Verde podem ser alcançados com a adoção de novas tecnologias que são inerentemente mais limpas quando comparadas ao status quo atual. Neste projeto, serão exploradas reações em regime de fluxo contínuo e/ou sob irradiação micro-ondas (MO) no processamento de compostos derivados de uma matriz extremamente rica e abundante em nosso país: a biomassa. O projeto compõe 3 eixos de pesquisa estratégicos, cujo objetivo central é explorar os benefícios de duas tecnologias facilitadoras no processamento de compostos oriundos de biomassa para obtenção de plataformas químicas (Eixo 1), novos compostos e intermediários sintéticos (Eixo 2) e novos materiais funcionais (Eixo 3). No Eixo 1, vamos avaliar a síntese de plataformas químicas oriundas de carboidratos, sob irradiação MO. O planejamento de experimentos (DoE) será empregado a fim de mapear as condições reacionais e avaliar o efeito de diversos parâmetros. Além disso, condições de síntese alinhadas aos princípios da Química Verde serão almejadas, como o uso de solventes verdes, temperatura brandas (menor gasto energético) e sistemas catalíticos reutilizáveis (líquidos iônicos oriundos de fontes naturais). No Eixo 2, terpenos e derivados de quitina serão outras fontes renováveis exploradas. Nesse caso, reações de etenólise de derivados de terpenos serão avaliadas visando à preparação de novos compostos e intermediários sintéticos. Vamos ainda investigar o emprego de N-acetil-D-glucosamina na síntese de compostos aminofurânicos em condições de batelada (MO) e sob fluxo contínuo. No Eixo 3, pretendemos avaliar a síntese de novos materiais funcionais igualmente oriundos de derivados de biomassa, como a preparação de um catalisador de paládio heterogênio empregando um novo suporte sólido e, igualmente, novas poliuretanas e poliésteres 100% verdes. (AU)