Hidrogenación hidrolítica de celobiosa sobre catalizadores de rutenio soportados

MUSCI, JUAN J.; CHIOSSO, MARÍA E.; MERLO, ANDREA B.; CASELLA, MÓNICA L.

Jornada; VII Jornadas Jóvenes Investigadores; 2021

UNNOBA

Estudiar catalizadores sólidos heterogéneos para la hidrogenación hidrolítica en fase acuosa de celobiosa, sustrato modelo de la fragmentación de celulosa.Se prepararon catalizadores de Ru (3% en peso) soportados sobre carbón activado ácido ?Csr? y carbón activado comercial por impregnación a exceso de solución.El sistema carbonoso ácido se sintetizó en el laboratorio y se funcionalizó con grupos sulfónicos. Los ensayos se realizaron en un reactor tipo autoclave durante 7 h a 700 rpm, 150°C y 3MPa de H2, con 0,25g de catalizador, 0,9g de celobiosa y 50 mL de agua como solvente.Las muestras de reacción se analizaron por UHPLC.Se obtuvieron conversiones de celobiosa de 99% para Ru/C y 85% para Ru/Csr respectivamente. La mayor conversión en el primer caso puede estar en relación a la mayor dispersión metálica.El celobitol fue el principal compuesto obtenido sobre Ru/C, con un rendimiento que asciende a 79% a 60 min. Una vez alcanzado el máximo de celobitol; éste disminuye como resultado de su hidrólisis y conversión en otros productos como sorbitol. En el caso de Ru/Csr, el rendimiento máx. a celobitol fue de 38% a 420min (con 44% selectividad).Respecto a sorbitol, para Ru/C se obtuvo un rendimiento máx. de 22.77 % (23% de selectividad) y de 22.95% (27% de selectividad) para Ru/Crs, ambos a 420 min. El catalizador de carbón ácido resulta así más selectivo hacia sorbitol, sin embargo el menor valor de conversión obtenido resulta en un rendimiento alcanzado similar al catalizador sobre el soporte comercial.Los sitios metálicos de Ru pueden hidrogenar la celobiosa a celobitol. La mayor dispersión metálica de Ru/C permite mayor conversión, y el menor tamaño de partícula conduce posteriormente a otros productos de reacción.Los sitios ácidos presentes en el carbono funcionalizado favorecen la hidrólisis del enlace o-glicosído, y junto con el mayor tamaño de partícula aumenta la selectividad a sorbitol.