Degradação de celulose utilizando sal de imidazólio como catalisador ácido

Abstract

O presente trabalho apresenta a utilização de um novo catalisador para sistemas homogêneos baseado no sal de imidazólio Tosilato de 1-H-3-metil-5-nitroimidazólio ([NO2Hmim][TsO]) para promover a hidrólise da celulose e a sua conversão em HMF (5-hidroximetil-2-furaldeído), um dos principais produtos químicos obtidos a partir de biomassa que pode ser convertido em combustíveis. O catalisador utilizado ([NO2Hmim][TsO]) é livre de metal em sua composição química, apresenta característica ácida favorável à reação de hidrólise de celulose, ótima reatividade, além de ser menos nocivo que ácidos inorgânicos. A reação de degradação de celulose no líquido iônico (LI) cloreto de 1-n-butil-3-metilimidazólio ([BMI]Cl) utilizando 10,8 mol% de catalisador a 130 °C produziu 17 % de HMF, valor que se mostrou coerente com os demais rendimentos da literatura para catalisadores ácidos à base de LI. Medidas de espectroscopia no infravermelho mostraram que, além da produção de HMF, houve a produção de ácidos levulínico e fórmico a partir da hidrólise de celulose, o que explica o rendimento de HMF. Finalmente, a produção de HMF através de hidrólise de celulose catalisada por sal de imidazólio ácido, abre caminho para utilização de biomassa lignocelulósica para obtenção de produtos com valor agregado, reduzindo com isso a dependência de recursos fósseis e contribuindo com os princípios da química verde.