Valorización de dioles vía reacciones de deshidratación y deshidrogenación empleando catalizadores bifuncionales basados en cobre

PABLO A. TORRESI; V. K. DIEZ; PABLO J. LUGGREN; J. ISABEL DI COSIMO

Bahía Blanca

Congreso; XIX Congreso Argentino de Catálisis (XIX CAC) y VIII Congreso de Catálisis del Mercosur (VIII MERCOCAT); 2015

SACAT

Se estudió la conversión de 1,3-butanodiol en fase gas sobre óxidos mixtos bifuncionales Cu-Mg, Cu-Al y Cu-Mg-Al que exhiben especies superficiales de Cu0 y propiedades ácido-básicas. Los sólidos ZCuMgAl (Z=0.3?61.2% Cu) fueron preparados por coprecipitación y caracterizados por diferentes técnicas. Estos óxidos promueven la valorización de dioles por reacciones de deshidrogenación y/o deshidratación que proceden a velocidades que dependen del contenido de cobre (Z). La actividad crece linealmente con la cantidad de especies superficiales de Cu0 confirmando la participación de estos sitios metálicos en la etapa limitante de la velocidad de reacción. Además, los sitios de Cu0 promueven mayoritariamente la deshidrogenación de 1,3-butanodiol. La relación de selectividad a productos de deshidrogenación/deshidratación aumenta con Z debido al incremento de especies Cu0 expuestas. Los catalizadores con Z<8% deshidrogenan-deshidratan-hidrogenan el diol con baja velocidad conduciendo principalmente a cetonas de C4 y compuestos oxigenados de C1-C3. Los óxidos con Z>8% exhiben alta actividad y forman compuestos oxigenados multifuncionales de C4 (hidroxicetona) y en menor medida alcoholes insaturados y cetonas. El catalizador básico Cu-Mg promueve la ruptura del enlace C-C dando oxigenados de cadena corta, mientras que el catalizador ácido Cu-Al convierte el diol en cetonas saturadas de C4 y olefinas.