ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Polímeros (policarbonatos, poliésteres, poliésteres) – Uma nova rota sintética com uso de glicerol
AUTORES: Almeida, M.S. (UFPI) ; Leite, D.B.C. (UFPI) ; Moura, E.M. (UFPI) ; Moura, C.V.R. (UFPI)
RESUMO: Neste trabalho foram utilizados catalisadores metálicos de cobre II, cobalto II e
cromo III adsorvidos em quitosana para obtenção de carbonatos e policarbonatos, a
partir do glicerol. Através de caracterizações no infravermelho e UV/Vís,
percebem-se bons indícios de sucesso nesta obtenção para obtenção de produto
comum.
PALAVRAS CHAVES: Policarbonatos; glicerina; catalisadores heterogêneo
INTRODUÇÃO: Conforme dados da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
(ANP), a produção de biodiesel neste ano já deve alcançar 1 bilhão de litros, o
que significa que haverá 100 mil toneladas (quase dez vezes acima do que as
indústrias químicas ofertam no país atualmente) de glicerina. Esse volume, se
não for direcionado a mercados específicos, poderá causar efeitos drásticos nos
preços da glicerina e levar indústrias químicas a abandonar a produção da mesma.
Resta então, buscar novas aplicações, de grandes volumes, para a glicerina
produzida no Brasil e no mundo, e uma das alternativas para o uso da glicerina
poderá ser a obtenção de intermediários para a produção de plásticos, dentre
eles, destacam-se os policarbonatos. (Ferres, J.D. 2003)
Para a síntese dos policarbonatos serão utilizados catalisadores inorgânicos
complexados em quitosana. A quitosana é obtida através da reação de
desacetilação da quitina, em soluções alcalinas. Durante a reação, os
grupamentos acetamido (-NHCOCH3) da quitina são transformados em grupos amino (-
NH2), dando origem à quitosana (Canella, et al. 2001). Este polímero natural é
insolúvel em água e solúvel na maior parte dos ácidos orgânicos, como: acético,
fórmico, cítrico, além de ácidos inorgânicos como clorídrico diluído. A
quitosana tem sido muito utilizada como adsorvente de íons metálicos, além de
possuir um baixo custo, uma vez que se constitui de rejeito da indústria
pesqueira, é biodegradável e quando se compara seu poder adsorvente ao da
sílica, este é bem próximo. (Lima, I. S. 2005)
O objetivo do presente trabalho é utilizar catalisadores metálicos de Cu, Co e
Cr adsorvidos em quitosana para obtenção de policarbonatos, partindo do
glicerol. Assim, conseguindo novas rotas comerciais e aplicações para a
glicerina.
MATERIAL E MÉTODOS: Os catalisadores de cobre e cromo adsorvidos em quitosana, por 3 horas em pH 6-8
foram caracterizados por espectrometria na região do UV-visível em comparação com
o tempo de adsorção e à banda de absorção da quitosana pura. As amostras obtidas
da síntese entre o glicerol e o carbonato de dimetila, usando diferentes
catalisadores metálicos adsorvidos em quitosana, por 24 horas a 100ºC, foram
analisadas em métodos instrumentais de infravermelho.
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
A figura 1 mostra a diminuição das bandas de absorção dos metais
analisados indicando que a concentração do metal Cu2+ e Cr3+ na solução
diminuíram com o tempo reacional e, conseqüentemente, aderiu-se à quitosana,
pois com a saída do metal na solução para à quitosana, menor será a concentração
de metal disponível para absorver a fonte de luz incidente na amostra. Além de
notar-se que não há semelhança com à banda de absorção da quitosana pura.
A figura 2 mostra os resultados obtidos a partir da reação entre o
carbonato de dimetila e glicerol utilizando os catalisadores MQUI (Cu, Co e Cr)
e compara os reagentes de partida com o produto obtido.
Dessa forma, observa-se que as sínteses originaram produtos semelhantes
e com isso destaca-se a boa funcionalidade do catalisador para uma síntese
comum. Em comparação com os reagentes de partida pode-se analisar a mudança da
banda de estiramento da carbonila de 1756 cm-1 do carbonato de dimetila para
1789 cm-1 para o produto derivado do glicerol, afirmando que o primeiro foi
consumido e formou-se um novo composto com características de um carbonato
cíclico.
Figura 1.
UV-visível da concentração de cobre e cromo em
relação ao tempo de adsorção e à banda de absorção
da quitosana pura.
Figura 2.
Infravermelho das sínteses do derivado do glicerol
com catalisadores MQUI (Cu, Co e Cr) e dimetil
carbonato em comparação com os reagentes de partida.
CONCLUSÕES: O uso da técnica de espectroscopia de infravermelho mostrou a eficiência na
síntese de um produto comum a partir de diferentes catalisadores metálicos e uso
do UV/Visível evidenciou a adsorção dos metais em estudo na quitosana através da
diminuição da banda de absorção da solução aquosa metálica.
AGRADECIMENTOS: programa PIBIC/UFPI pela bolsa concedida para a iniciação científica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CANELLA, K.M.N.C, GARCIA, R.B., Caracterização de quitosana por cromatografia de permeação em gel-influência do método de preparação de solvente. Química Nova. v.24. p.13-17. 2001.
FERRÉS, J.D. A indústria de óleos vegetais e a produção de biodiesel no Brasil. Comissão de Agricultura e Política Rural, Brasília, 31p. 2003.
LIMA, I.S. Quitosana e quitosana química e morfologicamente modificada em anidrido succínico: propriedade, adsorção e termoquímica. Campinas, 2005, (tese de doutorado), Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química – SP.
