Valorización de ácido malónico mediante catálisis heterogénea: Síntesis y aplicación de SBA-15-SO3H

ACUÑA, YANINA M.; LEGNOVERDE, MARÍA S.; PADRÓ, CRISITINA L.; OKULIK, NORA B.

Presidencia Roque Sáenz Peña

Jornada; Reunión de Difusión de la Labor Docente, Científica y de Vinculación Tecnológica ? Año 2025; 2025

Universidad Nacional del Chaco Austral

En el contexto de una economía que fomenta el uso de recursos renovables, el ácido malónico (AM), molécula plataforma derivada de la biomasa, se destaca como precursor en la síntesis de diésteres con aplicaciones en las industrias farmacéutica, cosmética, alimentaria y de plastificantes. El objetivo de este trabajo fue obtener dibutilmalonato (DBM) a partir de la esterificación de AM con butanol (BtOH), empleando catalizadores sólidos ácidos basados en sílice mesoporosa ordenada funcionalizada con grupos sulfónicos (SBA-15-SO3H). Los catalizadores se prepararon mediante co-condensación de tetraetilortosilicato (TEOS) y 3-mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTS), utilizando dos relaciones molares MPTS/TEOS (0.02 y 0.09). Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor discontinuo, extrayéndose muestras durante 330 min para su análisis por cromatografía líquida de alto rendimiento. El arreglo de mesoporos ordenados de los materiales se confirmó por difracción de rayos X a bajos ángulos. La caracterización mediante adsorción de N2 reveló una disminución de las propiedades texturales (superficie específica, tamaño de poros promedio y volumen de mesoporos) de los catalizadores funcionalizados, respecto del soporte SBA-15. Por otro lado, el número total de sitios ácidos y la fuerza de éstos fueron mayores en el catalizador con carga más elevada de funcionalizante; ésta acidez se relacionó con los grupos SO3H, cuya presencia en los materiales se verificó mediante fluorescencia de rayos X por energía dispersiva. Los ensayos catalíticos mostraron un incremento significativo en la conversión de AM al utilizar los catalizadores SBA-15-SO3H, alcanzando 68 % en el caso de MPTS/TEOS = 0.09 y 55% en el de MPTS/TEOS = 0.02, frente al 45 % obtenido en ausencia de catalizador. El material con mayor contenido de MPTS presentó la mejor actividad catalítica, evidenciando que la densidad de grupos ácidos y la fuerza de los sitios inciden directamente en la conversión y la selectividad hacia DBM.