Efecto de las propiedades hidrolipofílicas del catalizador H-ZSM-5 y del solvente en la reacción entre acetato de vinilo y alcohol isoamílico

ACOSTA, DELICIA ESTER; DESTÉFANIS, HUGO ALBERTO; CORREGIDOR, PABLO FERNANDO

San Miguel de Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Universidad Nacional de Tucumán

Las zeolitas son silicoaluminatos microporosos ampliamente utilizados por la industria como catalizadores heterogéneos. Pueden catalizar un gran número de reacciones tales como las ácido-base, dentro de las cuales se ha comprobado un excelente actividad en las reacciones de transesterificación. Por otro lado, el acetato de isoamilo (AcOIsoAm) es el componente fundamental del aceite esencial de bananas, el cual se puede preparar mediante una reacción de transesterificación entre acetato de vinilo (AcOVin) y alcohol isoamílico (IsoAmOH), catalizada por la forma ácida de una zeolita ZSM-5 [1].Nos proponemos estudiar la influencia de las propiedades hidrolipofílicas de la red MFI y polaridad del solvente de reacción, con la finalidad de evaluar la actividad catalítica y selectividad de la reacción de transesterificación entre AcOVin y IsoAmOH.Las formas ácidas de diferentes zeolitas ZSM-5 con diversas relaciones Si/Al en la red MFI fueron utilizadas como catalizadores en un sistema en batch a temperatura constante y controlada, manteniendo fija las concentraciones de reactivos y tomando alícuotas del sistema cada cierto intervalo de tiempo, cuya composición fue determinada por cromatografía gaseosa. Por otro lado, se estudió la influencia de la polaridad de diferentes solventes (tolueno, CCl4, acetonitrilo y dimetilformamida). La identificación de reactivos y productos de reacción se determinó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masa (CG-MS). La caracterización de los catalizadores se realizó mediante difracción de rayos X, isotermas de adsorción de N2, microscopía electrónica de barrido. La densidad de sitios ácidos se determinó por desorción térmica de priridina, evaluando las correspondientes señales mediante espectroscopía IR.La conversión de la reacción mejora con el uso de solventes con menor constante dieléctrica, mientras que la influencia de la relación Si/Al en la red del catalizador presenta un compromiso entre la densidad y fortaleza de los sitios ácidos con la hidrolipofilicidad de la red, presentándose una mayor conversión para un material con Si/Al=80. La selectividad de la reacción es superior para AcOIsoAm (~55%), obteniéndose como subproducto un acetal (~45%).La reacción en estudio se encuentra influenciada por las características hidrolipofílicas del sistema de reacción, presentando una mayor actividad en aquellos con menor carácter hidrofílico, lo cual podría descartar la generación de intermediarios iónicos.