Catalizadores de base natural para la producción de 5-hidroximetilfurfural a partir de jarabe de caña para...

Área de la Ciencia:

• Química Verde
• Catálisis
• Conversión de Biomasa

Sus antecedentes:

• El 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) es un producto químico de plataforma clave con aplicaciones en productos farmacéuticos y alimentos.
• La síntesis convencional de 5-HMF a menudo implica catalizadores tóxicos y condiciones duras.
• El desarrollo de rutas catalíticas sostenibles y no tóxicas es crucial para la valorización de la biomasa.

Objetivo del estudio:

• Investigar los ácidos carboxílicos derivados de la naturaleza como catalizadores no tóxicos para la producción de 5-HMF.
• Desarrollar y optimizar un sistema de microreactor continuo catalítico bifásico para la síntesis eficiente de 5-HMF.
• Lograr 5-HMF de alta pureza a partir de materias primas renovables como el jarabe de caña.

Principales métodos:

• Cribado de ácidos carboxílicos (cítrico, málico, acético, láctico) como catalizadores.
• Utilización de un microreactor continuo catalítico bifásico con dimetilcarbonato como disolvente.
• Empleo de la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) para la optimización de parámetros (temperatura, tiempo, relación, concentración, carga).

Principales resultados:

• El ácido cítrico demostró una actividad catalítica superior entre los ácidos probados.
• Las condiciones optimizadas produjeron un rendimiento del 76,9% de 5-HMF y una selectividad del 89,6%.
• El 5-HMF purificado alcanzó una pureza del 99%.

Conclusiones:

• Los ácidos carboxílicos derivados de la naturaleza, en particular el ácido cítrico, ofrecen una alternativa segura y sostenible para la producción de 5-HMF.
• El sistema de microreactor optimizado proporciona una vía altamente eficiente hacia 5-HMF de alta pureza.
• Este método presenta una vía prometedora para la producción a escala industrial de 5-HMF a partir de recursos renovables.