Epoxidação de biodiesel na ausência de solvente

Abstract

O biodiesel é um biocombustível derivado de biomassa renovável utilizado principalmente como alternativa energética aos combustíveis de origem fóssil. É produzido a partir de óleos vegetais e gorduras animais, na presença de alcoóis, comumente etílico ou metílico. Além de sua utilização como combustível, pode ser empregado como matéria-prima na síntese de diversos materiais, dentre eles, na produção de epóxidos. Os processos de epoxidação utilizando perácidos, na presença de solventes orgânicos, são realizados em tempos de reação muito longos, variando de 3 a 15 horas, conforme o número de duplas ligações presentes no biodiesel, o qual pode ser calculado através dos espectros de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (1H RMN). O solvente confere seletividade à reação, evitando que ocorra a hidroxilação. Já a reação sem solvente ocorre em menor tempo, porém, parte do biodiesel acaba sendo hidroxilado. Com o objetivo de obter um produto com 100% de conversão e seletividade superior a 90%, podendo assim ser usado como matéria prima na produção de polímeros, epóxidos foram sintetizados a partir de biodiesel metílico e etílico de óleo de fritura, sem solvente e sem catalisadores metálicos. Para tanto a proporção molar entre peróxido de hidrogênio, ácido fórmico e biodiesel bem como o tempo de reação foram avaliados. Os produtos obtidos foram analisados por RMN 1H, podendo-se calcular, a partir dos espectros, o percentual de conversão do biodiesel e a seletividade para epóxido. Um resultado satisfatório foi obtido utilizando-se proporções molares de 20/2/1 respectivamente para peróxido de hidrogênio, ácido fórmico e biodiesel e tempo de reação de 2 h. A conversão obtida foi de 100%, sendo que a seletividade para epóxido foi de 93%. Nestas condições, o método pode ser utilizado em substituição ao atual, pois atende as condições de conversão e seletividade necessárias, além de eliminar o solvente (tolueno), proporcionando economia de tempo de reação e etapas de purificação posteriores.