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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12070| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Síntese enzimática de diésteres do ácido sebácico |
| Título(s) alternativo(s): | Enzymatic synthesis of diesters from sebacic acid |
| Autor: | Corrêa, Igor Nascentes dos Santos ![]() |
| Primeiro orientador: | Langone, Marta Antunes Pereira |
| Primeiro membro da banca: | Henriques, Cristiane Assumpção |
| Segundo membro da banca: | Gonçalves, Márcia Monteiro Machado |
| Terceiro membro da banca: | Coelho, Maria Alice Zarur |
| Resumo: | A poluição e os aspectos de conservação do meio ambiente tem adquirido alta visibilidade no contexto mundial nas últimas décadas. Na área de lubrificação, a preocupação tem seu foco nas questões relacionadas à larga proporção de lubrificante que é lançada no meio ambiente. Diante desse cenário, o desenvolvimento de alternativas sustentáveis vem sendo investigado, dentre elas a síntese de biolubrificantes. Esses são considerados uma boa alternativa aos lubrificantes tradicionais, advindos de materiais fósseis. Os ésteres sintéticos são considerados substâncias promissoras para substituição dos lubrificantes de base mineral, uma vez que satisfazem os desafios impostos pelos motores e máquinas modernas, tanto na questão técnica como na ambiental. Particularmente, os ésteres derivados de ácidos dicarboxílicos apresentam estabilidade térmica e oxidativa, boa capacidade de lubrificação, são biodegradáveis e possuem custo médio de produção. Sendo assim, neste trabalho foi estudada a síntese de diésteres derivados do ácido sebácico, que é um ácido dicarboxílico obtido a partir da oxidação alcalina do óleo de mamona, para obtenção de um biolubrificante. Os principais parâmetros de processo relatados na literatura foram investigados, dentre eles: tipo de substrato alcoólico (2-octanol, 1-octanol e hexanol), tipo de lipase comercial imobilizada (Novozym 435, Lipozyme RM IM, Lipozyme TL IM), concentração de lipase (1, 3, 5, 7, 9, 11 e 13% m/m), temperatura da reação (90, 100, 110ºC), razão molar dos reagentes (razão ácido sebácico/álcool = 1:4, 1:5, 1:6, 1:7), métodos de eliminação da água formada na reação (uso de peneira molecular, aplicação de vácuo ou livre evaporação), e possibilidade de recuperação e reutilização do biocatalisador após lavagem com solvente (n-hexano, 2-octanol). Também foi avaliado o emprego de catalisador ácido homogêneo (ácido sulfúrico) na síntese de sebacato de dioctila, na concentração de 0,1; 1 e 2% m/m em relação à massa de ácido sebácico. Os melhores resultados obtidos na via enzimática foram observados nas reações empregando razão molar álcool/ácido sebácico igual a 5, concentração do biocatalisador Novozym 435 igual a 5% m/m e temperatura de 100ºC. Nessas condições, a conversão de ácido sebácico foi de quase 100% após 150 minutos de reação e a fração molar do diéster foi de 90%. Resultados similares foram verificados na reação utilizando ácido sulfúrico a 2% m/m como catalisador. Uma vez determinadas as condições reacionais adequadas para maior seletividade do produto e conversão dos reagentes, o biolubrificante foi caracterizado e comparado com os lubrificantes comerciais |
| Abstract: | Pollution and aspects of environmental conservation has gained high visibility in the global context in recent decades. In lubrication area, concern is focused on issues related to the large proportion of lubricant that is released into the environment. In this scenario, development of sustainable alternatives has been investigated, including synthesis of biolubricants. These are considered a good alternative to traditional lubricants. Synthetic esters are considered promising for the replacement of mineral-based lubricating substances because they respond to the challenges for modern engines and machines in both points, technical and environmental. Particularly esters derived from dicarboxylic acids have thermal and oxidative stability, good lubricity, are biodegradable and have a moderate cost of production. Therefore, in this work the synthesis of diesters derived from sebacic acid, a dicarboxylic acid which is obtained from the alkaline oxidation of the castor oil to obtain a biolubricant was studied. The main process parameters reported in the literature were investigated, including: type of alcoholic substrate (2-octanol, 1-octanol, 1-hexanol), type of commercial immobilized lipase (Novozym 435, Lipozyme RM IM, Lipozyme TL IM), lipaseamount (1, 3, 5, 7, 9, 11 e 13% w/w), reaction temperature (90,ºC, 100º e 110ºC), molar ratio of the substrate (razão ácido sebácico/álcool = 1:4, 1:5, 1:6, 1:7), methods of removal water produced in the reaction (using sieve molecular, application of vacuum or free evaporation) andpossibility of recovery and reuse of the biocatalyst after solvent washing (n-hexane, 2-octanol). Also was evaluated the use of homogeneous acid catalyst (sulfuric acid) in the synthesis of di-octyl sebacate, at a concentration of 0.1; 1 and 2% w / w relative to the mass of sebacic acid. The best results were obtained in the enzymatic catalysis was observed in the reactions employing molar ratio alcohol/sebacic acid equal to 5, concentration of biocatalyst Novozym 435 equal to 5% w/w and temperature of 100°C. Under these conditions, sebacic acid conversion was nearly 100% after 150 minutes of reaction, the molar fraction of the diester was 90%. Similar results were obtained in the reaction using sulfuric acid as catalyst at 2% w/w. After study the suitable reaction conditions for increased product selectivity and conversion of substrate, the biolubricant was characterized and compared with the commercial lubricants |
| Palavras-chave: | biolubricant lipase synthetic lubricant sebacic acid sebacate biolubrificante lipase lubrificante sintético ácido sebácico sebacato |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Citação: | CORRÊA, Igor Nascentes dos Santos. Síntese enzimática de diésteres do ácido sebácico. 2014. 140 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12070 |
| Data de defesa: | 5-Nov-2014 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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