UTILIZAÇÃO DE PENEIRAS MOLECULARES Al-MCMC-41 PARA A PREPARAÇÃO DE ALQUILGLICOSÍDEOS

Angélica R. E. Gonzaga (PG), Heloysa M. C. Andrade (PQ)

Departamento de Química Geral e Inorgânica, Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador , BA

palavras-chaves: MCM-41, alquilglicosídeos

As zeólitas são largamente empregadas na química fina e na petroquímica. Dentre elas, as mais empregadas são a zeólita H-Y e H-ZSM-5 por apresentarem propriedades ácidas e boa estabilidade térmica. No entanto o tamanho dos poros dessas zeólitas limita sua aplicação na síntese de moléculas maiores em química fina e para cargas pesadas na indústria do petróleo [1].

As peneiras moleculares MCM-41 apresentam alta área específica, distribuição de poros regular (20-100 Å) e os sítios ácidos de Brönsted gerados sobre a estrutura mesoporosa abrem novos caminhos para a produção de catalisadores mono e bifuncionais. A versatilidade dos sítios ácidos introduzidos nesses materiais amplia a gama de aplicações das zeólitas microporosas [2].

Nesse trabalho objetivamos estudar a caracterização da estrutura, acidez e propriedades das peneiras moleculares Al-MCM-41, com diferentes razões Si/Al, para a preparação de alquilglicosídeos através da reação de glicosilação entre a glicose pentaacetilada e os álcoois n-butanol e n-octanol.

As peneiras moleculares do tipo Al-MCM-41, 5£Si/Al£250, foram preparadas de acordo com a literatura [3,4]. Os reagentes utilizados para a composição da mistura reacional foram o silicato de sódio, tetrametilamônio (TMAOH); cetiltrimetilamônio (CTMABr); sulfato de alumínio e sílica (aerosil 200). O gel formado foi agitado e submetido a tratamento hidrotérmico em autoclave revestida com teflon, aquecida a 140ºC por 24h. Depois, ele foi lavado e seco em estufa à temperatura de 90ºC. Os produtos finais (Na⁺-Al-MCM-41) foram submetidos a troca catiônica com uma solução de NH₄NO₃. O produto NH₄⁺-Al-MCM-41 foi calcinado a 550ºC por 1h sob fluxo de nitrogênio e depois de ar, por 6h.

Os catalisadores foram caracterizados por absorção atômica, XRD; BET; TG/DTA; FTIR; NH₃-TPD e ²⁷Al-RMN.

A reação de glicosilação foi feita com os álcoois n-butanol (NB) e n-octanol (NO) e a glicose pentaacetilada a 110^oC por 1-4h num reator contendo o catalisador ativado. Os produtos da reação foram analisados por CG e ¹H-RMN.

A incorporação do Al na rede da MCM-41 foi confirmada por XRD, ²⁷Al-RMN e FTIR. Após a calcinação a 550ºC, todas as amostras apresentaram ambos alumínios coordenados tetraédricamente e octaédricamente, indicando que houve a desaluminização durante a remoção do agente direcionador e que a estabilidade do alumínio na estrutura foi baixa.

De acordo com a análise do espectro no infravermelho da piridina adsorvida sobre a superfície da Al-MCM-41, verificou-se que todas as amostras apresentaram ambos os sítios ácidos, Brönsted e Lewis. Com o aumento da quantidade de alumínio na estrutura da MCM-41, ocorre um aumento da quantidade de sítios ácidos porém, a força ácida é diminuída. Por outro lado, os resultados obtidos pela análise de NH₃-TPD indicaram a evidência da presença de sítios ácidos fracos e médios para os catalisadores Al-MCM-41 preparados.

Tabela-1: Resultados da reação

* NB/PAG=40

X= Conversão

Rf= Rendimento para o furanosídeo

Rp= Rendimento para o piranosídeo

A influência da razão álcool/glicose, tempo da reação e seletividade foram estudados na reação de glicosilaçâo. De acordo com os resultados obtidos referentes a reação de glicosilação, as peneiras moleculares Al-MCM-41 foram consideradas materiais promissores, mesmo para os catalisadores hidrofílicos com razão Si/Al£5.

[1] A. Corma, S. Iborra, S. Miquel & J. Primo, J. Catal., 161, 1996, 713.

[2] B. Chakraborty & B. Viswanathan.; Catalysis Today, 49(1-3), 1999,253.

[3] Weglarski, J. Datka, H. He & J. Klinowski, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 92, 1996, 5161.

[4] X. Chen, L. Huang, G. Ding & Q. Li, Catal. Lett., 44, 1997, 123.

CAPES