Processo de produção de 5-hidroximetilfurfural (HMF) e seus derivados a partir da conversão de açúcares utilizando um líquido iônico insolúvel em água

Panorama tecnológico
Desde o final do século XX vem se expandindo o interesse na utilização de matérias-primas provenientes de fontes renováveis para a produção de diversos produtos de interesse tecnológico. A substituição do petróleo como fonte de insumos e energia tornou-se um objetivo de grande importância, sobretudo num contexto de obtenção de sustentabilidade.

Descrição da tecnologia
A presente invenção descreve um processo de preparação seletiva do HMF através da conversão de açúcares. Mais precisamente, a invenção descreve um processo de obtenção de HMF com alto rendimento, utilizando como catalisador o ácido clorídrico e o cloreto de alumínio e como meio reacional um líquido iônico, o trifluorometanossulfonato de 1-decil-3-metilimidazólio, um composto insolúvel em água.

Problema resolvido
Os processos atualmente utilizados para produzir o HMF envolvem o uso de catalisadores ácidos para promover a desidratação de substratos como a frutose. Esses processos enfrentam diversos desafios, principalmente associados à formação de subprodutos originários de diversas reações paralelas. Uns desses produtos secundários são o ácido levulínico e o ácido fórmico que são formados pela hidratação do HMF. Os produtos de polimerização dos ácidos húmicos igualmente afetam os rendimentos das reações de obtenção de HMF.

Aplicações
A produção do HMF utilizando como material de partida açúcares naturais, e, portanto, renováveis, é um processo de elevado potencial que permite transformar biomassa em compostos químicos base de novas plataformas para a indústria da química fina, da indústria farmacêutica e para a produção de materiais poliméricos.

Vantagens
O uso do líquido iônico em questão permite desenvolver um processo mais econômico e sustentável para a produção de HMF a partir da biomassa sem precisar do uso de solventes orgânicos para separar o HMF do meio reacional.

Nível de maturidade da tecnologia (TRL – Technology Readiness Level)

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Status e oportunidade
Patente concedida pelo INPI sob n° do pedido BR 10 2016 031027-0.

A patente pode ser encontrada na íntegra no Lume pelo link.

Inventores
Roberto Fernando de Souza
Michèle Oberson de Souza
Fernanda Colpo de Melo