BR102012024899A2 - método para a fabricação de compostos de furano a partir de produtos primários renováveis - Google Patents

Abstract

método para a fabricação de compostos de furano a partir de produtos primários renováveis. a presente invenção refere-se a um método para a fabricação de compostos de furano usando um catalisador heterogêneo em solução aquosa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE COMPOSTOS DE FURANO A PARTIR DE PRODUTOS PRIMÁRIOS RENOVÁVEIS". A presente invenção refere-se à fabricação de compostos de fu-rano a partir de produtos primários renováveis. A este respeito, a invenção descreve um método simples e econômico para a fabricação de compostos de furano na presença de um catalisador heterogêneo. Além disso, a presente invenção refere-se a um catalisador heterogêneo, bem como um método para sua produção. Uma modalidade da presente invenção descreve a fabricação de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural na presença de um sistema de catalisador heterogêneo a partir de uma solução aquosa.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A escassez e os custos crescentes de combustíveis fósseis causaram interesse aumentado em estratégias de síntese sustentáveis. A este respeito, a síntese de materiais químicos básicos, que são obtidos tipicamente a partir da refinação petroquímica, é de especial interesse. Esforços significativos foram envidados para desenvolver estratégias de síntese alternativas para atender às necessidades da indústria química também no futuro. Um conceito especialmente exitoso a este respeito é o biorrefino. O termo "biorrefino" refere-se a um método técnico para purificar, refinar, separar e/ou concentrar matérias-primas individuais a partir de uma biomassa, onde os produtos primários renováveis são considerados como uma "biomassa". Por outro lado, as fontes de energia fósseis obtidas a partir de biomassa não são consideradas produtos primários renováveis. A biomassa contém genericamente cerca de 35 a 50% de celulose, 25 a 30% de hemicelulose e 25 a 30% de lignina. A hemicelulose é um termo genérico para misturas de polis-sacarídeos presentes em biomassa herbácea. Por meio de biorrefino, saca-rídeos tais como glicose, xilose e frutose podem ser obtidos. A presente invenção refere-se à fabricação de compostos de furano a partir de sacarídeos. A este respeito, a invenção descreve um método simples e economicamente viável para a fabricação de compostos de furano na presença de um catalisador heterogêneo. Os compostos de furano são de especial interesse, pois eles são intermediários valiosos na fabricação de polímeros, solventes, produtos farmacêuticos, produtos de química fina, combustíveis, fertilizantes e herbicidas. Na maioria dos casos, há altas exigências quanto à pureza dos compostos de furano requeridos. A fabricação de compostos de furano a partir de produtos primários renováveis é conhecida e tem sido colocada em prática técnica. A fabricação de compostos de furano, especialmente de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural é, entretanto, difícil, pois reações consecutivas levam a vários produtos de degradação. Em métodos conhecidos para a fabricação de compostos de furano, são usados catalisadores homogêneos. O termo "catalisadores homogêneos" são sistemas de catalisadores nos quais o catalisador e o eduto estão presentes na mesma fase. Nos métodos conhecidos, ácidos inorgânicos são normalmente usados como catalisadores. Por exemplo, a fabricação de compostos de furano na presença de ácidos homogêneos, especialmente ácidos homogêneos inorgânicos, tais como ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ou ácido clorídrico, é descrita em "Reactions of d-frutose in water at temperaturas up to 400 °C and pressures up to 100MPa", Aida T.M. et al., Journal of Supercritical Fluids 42(1): 110-119 (2007).

Devido ao uso de catalisadores homogêneos, uma elaboração laboriosa e onerosa é necessária. Por exemplo, os ácidos primeiramente precisam ser neutralizados para interromper a reação e a elaboração adicional é viabilizada. Além disso, nos métodos conhecidos, solventes orgânicos, fluidos iônicos ou fluidos supercríticos são usados, o que complica ainda mais a elaboração e aumentos os custos de produção. Particularmente, o uso de solventes orgânicos e outro adjuvante tem o efeito negativo sobre a pureza dos compostos de furano obtidos.

Portanto, há uma necessidade de se obter novos catalisadores, sistemas catalíticos ou sistemas reativos para aperfeiçoar a fabricação de compostos de furano. A este respeito, é de especial interesse otimizar o processo de fabricação para conseguir um preço mais baixo do produto.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO O objetivo subjacente à invenção é o fornecimento de um méto- do aperfeiçoado para a fabricação de compostos de furano, onde os edutos são usados no método, que podem ser isolados a partir de produtos primários renováveis. O termo "eduto" refere-se a um material de partida submetido a uma reação química para obter um produto a partir dele. O objetivo é solucionado usando as características das reivindicações independentes. As modalidades vantajosas da invenção estão descritas nas reivindicações dependentes. A invenção refere-se a um método simples e econômico para a fabricação de compostos de furano na presença de pelo menos um catalisador heterogêneo. De preferência, a fabricação de compostos de furano é conduzida em solução aquosa. O termo "catalisador heterogêneo" refere-se a sistemas catalíticos nos quais o catalisador e o eduto estão presentes em fases diferentes. A este respeito, o termo "catalisador heterogêneo" compreende também sistemas que consistem exclusivamente no composto que tem atividade catalítica, bem como sistemas catalíticos que contêm outros componentes além do composto que tem atividade catalítica, como no caso de catalisadores sobre suportes.

Em uma modalidade o método inventivo é usado para a fabricação de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural. O método inventivo compreende a produção de uma solução do eduto, de preferência uma solução aquosa do eduto. Esta solução do eduto contém um álcool ou poliálcool, de preferência pelo menos um sacarídeo, particularmente xilose e/ou frutose. Em outras palavras, o método inventivo compreende a disponibilização de pelo menos um sacarídeo, de preferência xilose e/ou frutose, especialmente na forma de uma solução aquosa. Subsequentemente, um catalisador heterogêneo é adicionado à solução do eduto, e a mistura reativa é aquecida por 5 a 240 minutos até 140 a 250 °C, especialmente por 10 a 60 minutos até 150 a 200 °C. Esta faixa é de especial importância, pois no caso de tempos de reação mais curtos e/ou temperaturas mais baixas números de reposição e rendimentos satisfatórios não são obtidos, e no caso de tempos de reação mais longos e/ou temperaturas mais altas, ocorre uma decomposição significativa dos produtos da reação. Sub- sequentemente, o catalisador heterogêneo é removido da mistura reativa por meio de filtração ou outros métodos para separar misturas heterogêneas e a solução do produto, de preferência contendo um composto de furano, especialmente furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural é separado. A invenção refere-se ainda a um catalisador heterogêneo e a sua fabricação, bem como o uso do catalisador e um grupo de catalisadores no método da invenção para desidratar álcoois ou poliálcoois, especialmente para a fabricação de compostos de furano, de preferência furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural. O catalisador heterogêneo da invenção compreende pelo menos um metal e/ou semimetal e/ou metal de transição. Em uma modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um óxido metálico e/ou óxido de metal de transição, de preferência Ti02, Cr203 e/ou Zr02. Em outra modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um fosfato de metal e/ou fosfato de metal de transição, de preferência FeP04, Zr3(P04)4, BP04, AIP04 e/ou GaP04 ou misturas deles. Em uma modalidade especial, o óxido de metal e/ou óxido de metal de transição é ainda tratado com um ácido, de tal modo que a superfície do óxido de metal e/ou óxido de metal de transição seja modificada, particularmente a estrutura da superfície e a atividade da superfície é modificada. Em uma modalidade da invenção, Ti02, Cr203 e/ou Zr02 são tratados com H2S04 de tal modo que Ti02, Cr203 e/ou Zr02 sulfatados sejam obtidos, especialmente Ti02 e Zr02 sulfatados. Em uma modalidade, o catalisador heterogêneo inventivo tem uma superfície específica em uma faixa de 75 a 250 m2/g, de preferência 100 a 200 m2/g, particularmente 130 a 180 m2/g.

Diferentes métodos para a fabricação dos catalisadores heterogêneos inventivos são concebíveis. Na maioria dos casos, a fabricação é conduzida por meio de um composto precursor correspondente. Em uma modalidade, o composto precursor é primeiramente fragmentado e é subsequentemente aquecido em um meio de reação apropriado. O composto precursor é, de preferência, completamente dissolvido neste caso e o catalisador é precipitado depois de completada a reação, com o que um catalisador heterogêneo é obtido. Em outra modalidade, o catalisador é precipitado na presença de um material de suporte apropriado. O termo "material de suporte" refere-se a materiais que são misturados ou revestidos com catalisador, de tal modo que um sistema de catalisador sólido seja obtido. De preferência, o material de suporte é um material poroso. O catalisador heterogêneo é subsequentemente calcinado. O termo "calcinação" refere-se a aquecer o material para desidratá-lo. A calci-nação é conduzida em uma faixa de 200 a 1.200 °C e durante um período de 1 a 10 horas.

Em uma modalidade preferida, o método inventivo para a fabricação de um composto de furano é conduzido em solução aquosa na presença de um catalisador, a sua fabricação incluindo uma etapa de calcinação a 200 a 1.000 °C, de preferência 400 a 1.000 °C, particularmente 400 a 600 °C.

Em outra modalidade preferida, o catalisador ou o sistema catalítico é secado. A secagem ocorre um uma faixa de temperatura de 50 °C a 350 °C, de preferência 75 °C a 250°C, particularmente 100 °C a 200°C durante um período de 1 a 48 horas, de preferência 1 a 24, particularmente 12 a 24. Em uma modalidade especialmente preferida, a secagem é conduzida além da calcinação particularmente antes de calcinar. O catalisador heterogêneo da invenção é uma parte do método da invenção para a fabricação de compostos de furano, especialmente furfu-ral e 5-hidróxi-metil-furfural, onde a fabricação é, de preferência, conduzida em solução aquosa.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A figura 1 ilustra uma apresentação esquemática de um reator de síntese capaz de uso contínuo. A figura 2 ilustra a influência da temperatura de calcinação sobre o rendimento do produto e a superfície específica do catalisador. A figura 3 ilustra a influência sobre a atividade do catalisador e o pH da solução do produto no caso do uso repetido de um catalisador de fosfato de zircônio.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A invenção refere-se a um método simples e econômico para a fabricação de compostos de furano a partir de solução aquosa na presença de um catalisador heterogêneo. Particularmente, a invenção refere-se a um método para a fabricação de compostos de furano a partir de uma solução aquosa de um sacarídeo. Em uma modalidade preferida da invenção, o sa-carídeo usado para produzir a solução aquosa do sacarídeo é obtido por meio de um método de biorrefino. Em outra modalidade preferida, o sacarídeo é obtido diretamente a partir de uma fonte biogênica. O biorrefino é um sistema complexo e integrado de processos e instalações nas quais uma biomassa é convertida em uma série de produtos, que está relacionado ao conceito de refinação de petroquímica. Um processo de biorrefino refere-se à aplicação de eficiência e logística da indústria e comércio de produtos químicos baseada em materiais fósseis, onde matérias de partida não fósseis tais como petróleo ou gás de petróleo, mas biomassa de qualquer composição é convertida.

Uma modalidade especial da invenção refere-se a um método para a fabricação de furfural a partir de uma solução aquosa de xilose na presença do catalisador heterogêneo. Outra modalidade especial da invenção refere-se a um método para a fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural a partir de uma solução aquosa de frutose na presença de um catalisador heterogêneo. Outra modalidade especial da invenção refere-se a um método para a fabricação de furfural e/ou 5-hidróxi-metil-furfural a partir de uma solução aquosa de xilose e/ou solução aquosa de frutose na presença de um catalisador heterogêneo. Particularmente, xilose e frutose podem representar intermediários no método da invenção por meio de isomerização a partir de álcoois ou poliálcoois usados como o eduto, onde o termo "isomerização" refere-se a um processo no qual um isômero é formado por meio de interações intermoleculares de um composto químico. Em uma modalidade especial, xilose e/ou frutose é obtida no método inventivo a partir de celulose, especialmente sacarose, de preferência glicose. O método inventivo compreende pelo menos as seguintes etapas: (a) disponibilizar uma solução de eduto, particularmente uma solução aquosa do eduto. A solução do eduto contém pelo menos um álcool ou poliálcool, de preferência pelo menos um sacarídeo selecionado no grupo que consiste em gliceraldeído, treose, eritrose, ribose, arabinose, xilose, linose, alose, altrose, glicose, manose, gulose, idose, galactose, talose, di-hidróxi-acetona, eritrolose, ribulose, xilulose, psicose, frutose, sorbose ed tagatose, particularmente xilose ou frutose. De preferência, é disponibilizada uma solução de eduto que compreende um teor de álcool ou poliálcool de 1 to 50% em peso, de preferência 1 a 25% em peso, particularmente 1 a 10% em peso. (b) adicionar um catalisador heterogêneo.

Um catalisador heterogêneo é adicionado à solução do eduto. Em uma modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um óxido de metal e/ou óxido de semimetal e/ou óxido de metal de transição. Os metais preferidos são metais do principal grupo III e metais de transição do subgrupo IV da tabela periódica de elementos, especialmente Al, Ti e Zr. Em outra modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um fosfato de metal e/ou fosfato de semimetal e/ou fosfato de metal de transição; os metais preferidos são metais do principal grupo III e metais de transição do subgrupo IV e VIII da tabela periódica dos elementos, especialmente Fe, Zr, B, Al e Ga. Em uma modalidade da invenção, o catalisador heterogêneo é adicionado em uma quantidade tal que a razão ponderai de catalisador para eduto fique em uma faixa entre 1:50 e 1:2, de preferência na faixa entre 1:10 e 1:5. Em uma modalidade especial, o catalisador é adicionado em uma quantidade tal que a razão ponderai do catalisador para o eduto seja 1:25, de preferência 1:10, particularmente 1: 5. (c) aquecer a solução reativa. A mistura reativa é aquecida por um período entre 1 e 240 minutos, de preferência entre 1 e 120 minutos, particularmente 10 a 60 minutos, até 100 a 250 °C, de preferência 150 a 200°C, particularmente 160 a 180°C. Para a fabricação de furfural, um período de reação de 60 minutos a 160 °C é especialmente preferido e para a fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural, um período de reação de 30 minutos a 180 °C é preferido. Para a fabricação de furfural a partir de xifose na presença de AIPO4 um período de reação de 30 minutos a 200 °C é especialmente apropriado. (d) separar o catalisador heterogêneo Subsequentemente, o catalisador heterogêneo é removido da mistura reativa. Em uma modalidade especial, a mistura reativa é resfriada até a temperatura ambiente antes de o catalisador heterogêneo ser removido da mistura reativa. Várias técnicas são conhecidas para remover um material heterogêneo, especialmente um catalisador heterogêneo, de uma mistura reativa, que podem ser usadas no contexto da invenção. É especialmente preferida a separação do catalisador por meio de filtração ou centrifu-gação. O catalisador heterogêneo pode ser removido facilmente da mistura reativa, de tal modo que o tempo da reação possa ser bem controlado e os parâmetros do processo possam ser ajustados exatamente. (e) isolar os produtos Finalmente, o produto, de preferência um composto de furano, especialmente furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural, é isolado da solução da reação. Várias técnicas também são conhecidas neste caso, as quais podem ser usadas no contexto da invenção. Em uma modalidade, o isolamento do composto de furano, especialmente de furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural a partir da solução da reação, especialmente a solução aquosa da reação, é conduzido por meio de uma etapa de extração simples usando um solvente apropriado ou mistura de solventes. Em uma modalidade especial, o solvente ou mistura de solventes compreende um solvente orgânico, de preferência uma cetona e/ou um álcool, particularmente uma cetona aromática e/ou um álcool aromático.

Em outra modalidade, o isolamento do produto, de preferência, um composto de furano, particularmente furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural, a partir da solução da reação, é conduzido por meio de destilação e/ou retificação. Em uma modalidade especialmente preferida, o isolamento do produto compreende pelo menos duas etapas de destilação, onde na primeira e-tapa de destilação as impurezas com ponto de ebulição mais baixo como o composto-alvo são removidas por intermédio da cabeça do dispositivo de destilação ou retificação, e em uma segunda etapa de destilação, as impurezas com temperatura de ebulição mais alto como o composto-alvo, são removidas pelo fundo do dispositivo de destilação ou retificação. A segunda etapa de destilação é, de preferência, conduzida em um segundo dispositivo de destilação ou retificação. A destilação e/ou retificação pode ser conduzida alternativamente ou adicionalmente por extração.

Em uma modalidade da invenção, o composto de furano é separado da solução do produto em uma primeira etapa do processo por meio de extração com um solvente ou mistura de solventes apropriada. O solvente ou mistura de solventes compreende um solvente orgânico, de preferência uma cetona e/ou um álcool, particularmente uma cetona aromática e/ou álcool aromático. O composto de furano é subsequentemente isolado em uma segunda etapa do processo por meio de destilação e/ou retificação.

Em outra modalidade preferida, o composto de furano é separado em uma primeira etapa de destilação pelo fundo e subsequentemente em uma segunda etapa de destilação pelo topo de um dispositivo de destilação ou retificação. Desta maneira, os compostos de furano com pureza alta podem ser obtidos. A este respeito, a primeira e a segunda etapas de destilação podem ser conduzidas no mesmo dispositivo de destilação ou retificação ou em dispositivos de destilação ou retificação diferentes. O método de acordo com a invenção se distingue particularmente pelo fato de que o tempo da reação pode ser significativamente reduzido em comparação com os métodos conhecidos e simultaneamente as taxas de reposição e rendimentos podem ser aumentados. O método da invenção além disso pode ser conduzido em temperaturas relativamente altas sem que ocorra uma significativa degradação catalítica e/ou térmica dos produtos, particularmente huminas e ácidos orgânicos. Embora os métodos conhecidos para a fabricação de compostos de furano, especialmente furfural ou 5-hidróxi-metil-furfural usualmente empregam um tempo de reação de várias horas, o tempo de reação do método de acordo com a invenção fica na faixa de 1 a 120 minutos, particularmente 1 a 60 minutos, mais preferivelmente, 10 a 60 minutos, especialmente 30 a 60 minutos.

Outra vantagem decisiva do método da invenção em relação aos métodos conhecidos é que nenhum solvente orgânico, líquidos iônicos, fluidos supercríticos ou outros adjuvantes tais como adjuvantes de fase, que requerem uma etapa de elaboração adicional, são empregados. No método catalisado de forma heterogênea, produtos de pureza mais alta são obtidos em comparação com métodos catalisados de forma homogênea. O método da invenção pode ser conduzido no modo em batela-da, bem como no modo contínuo. O modo em batelada é, de preferência, conduzido em uma autoclave de aço, enquanto que o modo contínuo é, de preferência, conduzido em um reator de fluxo tubular ou um reator com recipiente sob agitação no modo contínuo. Demonstrou-se que o uso de catalisadores sobre suporte é especialmente apropriado para uso em reatores de fluxo tubular, enquanto que o uso em reatores com recipiente sob agitação no modo contínuo, os catalisadores na forma particulada são especialmente apropriados. A separação do catalisador heterogêneo pode ser conduzida no modo em batelada por meio de uma filtração simples, enquanto que no modo contínuo a recuperação do catalisador é, de preferência, conduzida por meio de filtros de metais sinterizados, leitos recheados inertes, filtros de aço de malha fina ou constrições na seção transversal.

De acordo com a modalidade ilustrada na figura 1, a instalação de síntese no modo contínuo compreende pelo menos uma bomba de alta pressão, pelo menos um preaquecedor para aquecer o meio da reação, particularmente água, um reator, particularmente um reator aquecido, pelo menos um sistema de refrigeração, particularmente um trocador de calor líqui-do/líquido e pelo menos uma válvula de controle da pressão. O método de acordo com a invenção compreende um único ramal bem como métodos com múltiplos ramais, onde o termo "método com um único ramal" refere-se a um método que tem uma bomba de alta pressão, enquanto que métodos com múltiplos ramais são métodos que têm mais do que uma bomba de alta pressão, especialmente métodos que têm uma bomba de alta pressão e pelo menos uma unidade misturadora.

Além disso, a presente invenção refere-se a um catalisador heterogêneo e sua fabricação, bem como o uso do catalisador em um método p^ra desidratar álcoois ou poliálcoois, particularmente para a fabricação de ccpmpostos de furano em solução aquosa. A este respeito, o catalisador de acordo com a invenção é parte significativa do método da invenção para a fabricação de compostos de furano, especialmente para a fabricação de fur-fural ou 5-hidróxi-metil-furfural. O catalisador heterogêneo da invenção compreende pelo menos um metal e/ou semimetal e/ou metal de transição, de preferência selecionado no principal grupo IV e VIII da tabela periódica de elementos. O metal e/ou semimetal e/ou metal de transição a este respeito é, de preferência, um cátions de metal trivalente, tetravalente ou pentavalen-te.

Em uma modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um óxido de metal oxide e/ou óxido de semimetal e/ou óxido de metal de transição, de preferência B2O3, Al203, Ti02, Zr02, FeO, Fe203, Fe304 e/ou misturas deles.

Em outra modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende um fosfato de metal e/ou fosfato de semimetal e/ou fosfato de metal de transição, de preferência BPO4, AIPO4, GaP04, Zr3(P04)4, Ti3(P04)4, Fe-P04 e/ou misturas deles.

Em outra modalidade preferida, o catalisador heterogêneo compreende pelo menos um composto misto, de preferência compostos mistos de Si02 e Al203, especialmente aluminossilicato. O catalisador heterogêneo, de preferência, tem uma superfície específica menor do que 200 m2/g, particularmente mais baixa do que 160 m2/g. Em uma modalidade preferida, o catalisador heterogêneo tem uma superfície específica na faixa de 100 a 200 m2/g, particularmente 130 a 180 m2/g.

Os catalisadores da invenção são apropriados para desidratar álcoois e poliálcoois. Particularmente, os catalisadores de acordo com a invenção são apropriados para desidratar aldoses e cetoses bem como seus polímeros e produtos deriváveis a partir deles. A este respeito, a desidratação de sacarídeos é de especial importância. Em uma modalidade preferida, o catalisador tem uma solubilidade em água do produto que forma o meio preferido da reação. São especialmente preferidos os catalisadores que contêm óxidos e/ou fosfatos, onde o óxido e o fosfato formam o ânion, e a decomposição do material cataliticamente ativo em contato com a água ocorre lentamente devido à baixa solubilidade. Vários métodos para a fabricação de um catalisador heterogêneo de acordo com a invenção são concebíveis. Na maioria dos casos, a fabricação do catalisador é conduzida por meio de compostos precursores correspondentes e seus precursores.

Uma modalidade do método da invenção compreende pelo menos as seguintes etapas: (a) disponibilizar uma solução de um composto que contém metal, semimetal ou metal de transição.

De preferência, os compostos precursores ou seus precursores são usados distribuídos em um solvente apropriado que, de preferência, contém um ácido, particularmente ácido fosfórico. Em uma modalidade preferida, o composto de metal, semimetal ou metal de transição é triturado, de tal modo que um pó fino seja obtido, o qual, subsequentemente é distribuído em um solvente apropriado. Em uma modalidade especial, o pó fino é distribuído de uma maneira molecularmente dispersa, de tal modo que uma solução homogênea seja obtida. (b) aquecer a solução que contém o metal, semimetal ou metal de transição.

De preferência, a solução é aquecida até o ponto de ebulição do solvente empregado. De preferência, o composto de metal, semimetal ou metal de transição é completamente dissolvido no máximo neste ponto. (c) precipitar e isolar o catalisador O catalisador é precipitado adicionando o reagente apropriado ou resfriando a solução.

Em uma modalidade preferida, o catalisador é precipitado na presença de um material de suporte apropriado. Os materiais de suporte apropriados são negro-de-fumo, sílica-gel, zeólitas ou óxidos de metais. Em outra modalidade preferida, o catalisador é mergulhado em um ácido apropriado, de preferência H2SO4, e impregnado, e neste contexto o termo "impregnar" refere-se a um tratamento superficial do catalisador. Tratando a superfície do catalisador com H2S04, a superfície do catalisador é sulfatada. O catalisador é subsequentemente isolado da solução usando métodos conhecidos, de preferência um método de filtração. (d) calcinar o catalisador. O catalisador heterogêneo é subsequentemente calcinado. A calcinação é conduzida em uma faixa entre 200 e 1.200 °C, de preferência em uma faixa entre 200 e 1.000 °C, especialmente, de preferência, em uma faixa de 400 a 1.000 °C. Em uma modalidade preferida, a calcinação é conduzida em uma faixa de 400 a 600 °C, particularmente 450 a 550 °C. Por meio da calcinação, resíduos líquidos são removidos e o catalisador é ativado. Como ilustrado na figura 2, a temperatura durante a calcinação tem uma influência decisiva sobre a atividade do catalisador e a sua superfície.

Opcionalmente, o catalisador heterogêneo é secado. A secagem é conduzida em uma faixa de temperatura de 75 °C a 250 °C, de preferência 100 °C a 200 °C, particularmente 105 °C durante um período de 1 a 48 horas, de preferência 1 a 24, particularmente 12 a 24. Em uma modalidade preferida, a secagem é conduzida além da calcinação, particularmente antes da calcinação.

Em uma modalidade da invenção, os compostos precursores são óxidos de metais e/ou óxidos de metais de transição e/ou óxidos de se-mimetais. Em uma modalidade preferida, os compostos precursores são cloretos de metais e/ou cloretos de metais de transição e/ou cloretos de semi-metais. Em uma outra modalidade preferida da invenção, os compostos precursores são nitratos de metais e/ou nitratos de metais de transição e/ou nitratos de semimetais.

Em uma modalidade, fosfato de alumínio é produzido a partir do composto precursor nitrato de alumínio. A este respeito, o nitrato de alumínio é primeiramente dissolvido em água e subsequentemente convertido em fosfato de alumínio adicionando H3PO4. A solução da reação é subsequentemente neutralizada adicionando uma base apropriada, de preferência a-mônia, e o fosfato de alumínio é precipitado. AI(N03)3 + H3P04 -» AIPO4 + 3 HNO3 de preferência AI(N03)3 (aq) + H3PO4 -> AIP04(aq) + 3 HNO3 Os precursores dos compostos precursores podem ser hidróxidos. Os hidróxidos de metais e/ou hidróxidos de metais de transição e/ou hidróxidos de semimetais podem ser convertidos em cloretos e nitratos correspondentes na presença de ácidos apropriados, de preferência ácidos i-norgânicos apropriados, particularmente HCI ou HNO3.

Em uma modalidade, o fosfato de alumínio é produzido a partir do hidróxido de alumínio precursor. A este respeito, o hidróxido de alumínio é primeiramente convertido em nitrato de alumínio adicionando HNO3. Subsequentemente, 0 nitrato de alumínio é convertido em fosfato de alumínio adicionando H3PO4. A solução da reação é subsequentemente neutralizada adicionando uma base apropriada, de preferência amônia, e o fosfato de alumínio é precipitado. AI(OH)3 + 3 HNOs — AI(N03)3 + 3 H20 AI(N03)3 + H3PO4 — aipo4 + 3 hno3 de preferência AI(OH)3(s) + 3 HNO3 -+ AI(N03)3(aq) + 3 H20 AI(N03)3(aq) + Η3ΡΟ4-» AIPO4 (aq) + 3 HNO3 A fabricação de catalisadores da invenção a partir de cloretos de metais e/ou cloretos de metais de transição e/ou cloretos de semimetais é conduzida de forma análoga. A este respeito, o hidróxido de metal e/ou hidróxido de metal de transição e/ou hidróxido de semimetal é primeiramente convertido no cloreto correspondente adicionando HCI. Subsequentemente, o cloreto é convertido no fosfato correspondente adicionando H3PO4. A solução da reação é subsequentemente neutralizada adicionando uma base a-propriada, de preferência NaOH ou KOH, e o catalisador é precipitado.

Em outra modalidade preferida, o catalisador é precipitado diluindo a solução da reação, particularmente com água.

Um aspecto da invenção refere-se à fabricação de catalisadores heterogêneos de acordo com o método descrito, particularmente a fabricação de fosfato de alumínio, fosfato de boro, fosfato de ferro e fosfato de zir-cônio. O fosfato de alumínio é especialmente preferido como catalisador heterogêneo para o método da invenção para a fabricação de compostos defurano, particularmente furfural e 5-hidróxi-metil-furfural.

EXEMPLOS

Catalisadores Os ôxidos de metais e/ou óxidos de metais de transição e/ou ó-xidos de semimetais, bem como os hidróxidos de metais e/ou hidróxidos de metais de transição e/ou hidróxidos de semimetais são materiais comercialmente disponíveis e foram adquiridos.

Os fosfatos de metais e/ou fosfatos de metais de transição e/ou fosfatos de semimetais foram produzidos de acordo com os métodos da invenção, exceto no caso de fosfato de gálio, a partir de nitratos (Al, Fe), hidróxidos (Al), óxidos (Al), cloretos (Ti), e oxicloretos (Zr), ácidos (B).

Analíticas As soluções aquosas de reação foram analisadas por meio de medições por HPLC quantitativa. A medição é conduzida usando um Agilent HPLC 1100 que tem um detector RID 1200. A este respeito, a HPLC é carregada com H2SO4 (0,005 mol/L) usando uma vazão de 0,6 mL/min a 50°C. A coluna é uma Aminex 87H (300 x 7,8 mm), a pré-coluna é uma Bio RAD 125-0129. D-frutose, D-glicose, D-xilose, 5-hidróxi-metil-furfural e furfural são detectados. Além disso, ácido fórmico, ácido acético, ácido tático e ácido levulínico podem ocorrer devido à decomposição dos produtos em diferentes quantidades.

Uso em Batelada Todos os testes para a fabricação de compostos de furano de acordo com um método em batelada foram conduzidos em uma autoclave de alta pressão de 100 mL, que tem um elemento de aquecimento externo (Autoclave Engineers, EUA). O reator é equipado com um agitador magnético e uma válvula de entrada de gás. O reator pode ser purgado por intermédio da válvula de entrada de gás com um gás inerte para evitar reações consecutivas com oxigênio atmosférico em altas temperaturas.

Modo Contínuo Todos os testes para a fabricação de compostos de furano de acordo com um método contínuo foram conduzidos em uma autoclave de aço de alta pressão de 100 mL equipada com um aquecedor externo e pelo menos uma bomba HPLC (JASCO, Alemanha). A instalação de síntese está ilustrada na figura 1. A misturação de água e solução de sacarídeo ocorre diretamente antes do recipiente do reator, e assim sendo, permite um controle excelente da temperatura e, portanto, da duração da reação. Um filtro de metal sinterizado na saída da autoclave de aço de alta pressão impede o vazamento do catalisador que está dispersado no volume do reator por meio de uma barra de agitação magnética. Síntese de fosfato de alumínio A síntese de fosfato de alumínio é conduzida por intermédio do composto precursor nitrato de alumínio. O nitrato de alumínio é primeiramente dissolvido em água misturada com um excesso de ácido fosfórico concentrado e aquecido por 8 horas a 100 °C sob refluxo. Subsequentemente, o fosfato de alumínio formado é precipitado adicionando amônia e é filtrado. O filtrado é lavado com água secada a 105 °C por 24 horas e subsequentemente calcinado por 4 horas a 400 °C. A síntese de fosfato de alumínio sobre suporte também é conduzida por intermédio do composto precursor nitrato de alumínio. O material de suporte, particularmente α-Α^Οβ, é misturado com uma solução aquosa de nitrato de alumínio. Depois de 60 minutos, um excesso de ácido fosfórico concentrado é adicionado e é aquecido por 8 horas a 100 °C sob refluxo. Subsequentemente, o fosfato de alumínio é precipitado sobre o material de suporte impregnado por meio da adição de uma quantidade acima da este-quiométrica de amônia, é lavado com uma quantidade suficiente de água, é secado a 105 °C por 24 horas e subsequentemente á calcinado por 4 horas a 400 °C.

Fabricação de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural O método da invenção para a fabricação de compostos de fura-no é examinado quanto à fabricação de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural a partir de xilose e frutose na presença de vários catalisadores heterogêneos. Exemplo comparativo 1 Fabricação de furfural a partir de xilose sem catalisador no modo em batela-da 10 g de xilose são combinados sob agitação com 190 g de água completamente dessalinizada, de tal modo que uma solução de xilose a 5% seja obtida. 50 ml_ da solução são adicionados a um reator de 100 ml_ que tem um aquecedor externo. Subsequentemente, o reator é fechado e tornado inerte por 5 minutos com uma atmosfera de nitrogênio. O reator é ajustado até uma pressão preliminar de 5 bar e uma temperatura de 160 °C. Subsequentemente, o reator é aquecido. Depois que uma temperatura de 160 °C é atingida no reator, a mistura reativa é agitada a 305 rpm. Depois de um tempo de reação de 60 minutos, o dispositivo de aquecimento é removido e o reator é resfriado ao ar até que a temperatura interna seja de 40 °C. Subsequentemente, o excesso de pressão presente no interior do reator é aliviado por meio de uma saída de gás no reator e o reator é aberto. A solução da reação é pesada e analisada quantitativamente quanto a seus ingredientes usando HPLC.

Exemplo comparativo 2 O processo é conduzido como descrito no Exemplo 1; entretanto, 500 mg de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó não são adicionados ao reator, mas sim 2,5 mL de H2SO4 a 98% correspondente a uma razão de xilose para H2SO4 de 1:1,8.

Exemplo 1 Fabricação de furfural a partir de xilose usando AÍPO4 no modo em batelada 25g de xilose são combinados com 475 g de água completamente dessalinizada sob agitação, de tal modo que uma solução de xilose a 5% seja obtida. 50 mL da solução são adicionados a um reator de 100 ml_ que tem um aquecedor externo. Subsequentemente, 500 mL de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó são adicionados ao reator. Subsequentemente, o reator é fechado e carregado por 5 minutos com uma atmosfera de nitrogênio. O reator é ajustado para uma pressão preliminar de 5 bar de nitrogênio e uma temperatura de 160 °C. Subsequentemente, o reator é aquecido. Depois que uma temperatura de 160 °C é atingida no reator, a mistura reativa é agitada a 305 rpm. Depois de um tempo de reação de 60 minutos, o dispositivo de aquecimento é removido e o reator é resfriado ao ar até que uma temperatura interna seja de 40 °C. Subsequentemente, o excesso de pressão presente dentro do reator é aliviado por meio de uma saída de gás no reator e o reator é aberto. A solução da reação é pesada e o fosfato de alumínio é separado usando um filtro dobrado (Whatman Grade 589). O fosfato de alumínio é secado por 24 horas a 105 °C e também é pesado. A solução da reação é analisada quantitativa mente quanto a seus ingredientes usando HPLC.

Exemplos 2 a 6 O processo é conduzido como descrito no Exemplo 1; entretanto, não são adicionados 500 mg de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó ao reator, mas sim: 500 mg de aluminossilicato (5% de Al203) (Exemplo 2) 500 mg de aluminossilicato (30% de Al203) (Exemplo 3) 500 mg de aluminossilicato (40% de Al203) (Exemplo 4) 500 mg de Al203 (Exemplo 5) 500 mg de Ti02 (I) (Exemplo 6) Exemplos 7 a 8 O processo é conduzido como descrito no Exemplo 1, exceto que neste caso a temperatura da reação é aumentada no Exemplo 7 para 180 °C e no Exemplo 8 para 200 °C. Além disso, o tempo da reação é reduzido para 30 minutos. A Tabela 1 resume os resultados para a fabricação de furfural a partir de uma solução aquosa de xilose obtida com diferentes catalisadores heterogêneos no modo em batelada. Os exemplos comparativos são por um lado a reação não catalisada (exemplo comparativo 1) e por outro lado a reação catalisada de forma homogênea com H2S04 (exemplo comparativo 2). Tabela 1: Fabricação de furfural a partir de xilose Fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural a partir de frutose sem catalisador no modo em batelada Exemplo comparativo 3 25 g de frutose são combinados sob agitação com 475 g de á-gua completamente dessalinizada, de tal modo que uma solução de frutose a 5% seja obtida. 50 mL da solução são adicionados a um reator de 100 mL que tem um aquecedor externo. Subsequentemente, o reator é fechado e carregado por 5 minutos com uma atmosfera de nitrogênio. O reator é ajustado até uma temperatura de 180 °C. Subsequentemente, o reator é aquecido. Depois que uma temperatura de 180 °C é atingida no reator, a mistura reativa é agitada a 305 rpm. Depois de um tempo de reação de 30 minutos, o dispositivo de aquecimento é removido e o reator é resfriado ao ar até que a temperatura interna do reator seja de 40 °C. Subsequentemente, o excesso de pressão presente dentro do reator é aliviado por meio de uma saída de gás presente no reator e o reator é aberto. A solução do reator é pesada e analisada quantitativamente quanto aos seus ingredientes usando HPLC. Exemplo comparativo 4 25 g de frutose são combinados com 475 g de água completamente dessalinizada, de tal modo que uma solução de frutose a 5% seja obtida. 50 mL da solução são adicionados a um reator de 100 mL que tem um aquecedor externo. Subsequentemente, 2,5 mL de H2S04 a 98% são adicionados a um reator correspondendo a uma razão de frutose para H2SO4 de 1:1,8. Subsequentemente, o reator é fechado e carregado por 5 minutos com uma atmosfera de nitrogênio. O reator é ajustado até uma temperatura de 180 °C. Subsequentemente, o reator é aquecido. Depois que a temperatura do reator atinge 180 °C, a mistura reativa é agitada a 305 rpm. Depois de um tempo de reação de 10 minutos, o dispositivo de aquecimento é removido e o reator é resfriado até que a temperatura interna do reator seja de 40 °C. Subsequentemente, o excesso de pressão presente no reator é aliviado por meio de uma saída de gás no reator e o reator é aberto. A solução da reação é pesada. A solução da reação é analisada quantitativamente quanto aos seus ingredientes usando HPLC.

Fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural a partir de frutose com catalisador no modo em batelada Exemplo 9 25 g de frutose são combinados com 475 g de água completamente dessalinizada sob agitação, de tal modo que uma solução a 5% de frutose seja obtida. 50 mL da solução são adicionados a um reator de 100 mL que tem um aquecedor externo. Subsequentemente, 500 mg de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó são adicionados ao reator. Subsequentemente, o reator é fechado e carregado por 5 minutos com uma atmosfera de nitrogênio. O reator é ajustado até uma temperatura de 180 °C. Subsequentemente, o reator é aquecido. Depois que uma temperatura de 180 °C é atingida no reator, a mistura reativa é agitada a 305 rpm. Depois de um tempo de reação de 30 minutos, o dispositivo de aquecimento é removido e o reator é resfriado ao ar até que a temperatura interna do reator seja de 40 °C. Subsequentemente, o excesso de pressão presente dentro do reator é aliviado por meio de uma saída de gás no reator e o reator é aberto. A solução da reação é pesada e o fosfato de alumínio é separado por meio de um filtro dobrado (Whatman Grade 589). O fosfato de alumínio é secado por 24 horas a 105 °C e também é pesado. A solução da reação é analisada quantitativamente quanto aos seus ingredientes usando HPLC.

Exemplos 10 a 17 O processo é conduzido como descrito no Exemplo 9; entretanto, não são adicionados 500 mg de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó ao reator, mas sim: 500 mg de Ti02 (I) (exemplo 10) 500 mg de SiAI (40%) (exemplo 11) 500 mg de FeP04 (exemplo 12) 500 mg de Zr3(P04)4 (exemplo 13) 500 mg de Zr02 (exemplo 14) 500 mg de Ti02 (II) (exemplo 15) 500 mg de GaPC>4 (exemplo 16) 500 mg de BPO4 (exemplo 17) Exemplo 18 O processo é conduzido como descrito no Exemplo 9, exceto que a temperatura da reação é aumentada para 200 °Ceo tempo da reação é reduzido para 10 minutos. A Tabela 2 resume os resultados obtidos na fabricação de 5- hidróxi-metil-furfural a partir de uma solução aquosa de frutose usando diferentes catalisadores heterogêneos no modo em batelada. Os exemplos comparativos são, por um lado, a reação não catalisada (exemplo comparativo 1) e, por outro lado, a reação catalisada de forma homogênea usando H2S04 (exemplo comparativo 2).

Tabela 2: Fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural Na fabricação de furfural e 5-hidróxi-metil-furfural no modo em batelada usando o método da invenção altos números de reposição podem ser obtidos, enquanto que usando o método catalisado de forma homogênea, rendimentos comparáveis são obtidos especialmente em uma temperatura da reação de 160 °C a 180 °C e um tempo de reação de 10 a 60 minutos. As taxas de reposição e rendimentos obtidos por meio do método catalisado de forma homogênea podem ser obtidos com o método da invenção sob condições da reação iguais, particularmente usando Ti02. Em uma temperatura da reação de 200 °C e um tempo de reação de 60 minutos, o rendimento e a taxa de reposição do método catalisado de forma homogênea podem ser mesmo superados quando AIP04 é usado como catalisador heterogêneo para a fabricação de furfural a partir de xilose.

Além disso, demonstrou-se que na fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural também números aumentados de reposição podem ser atingidos com o método da invenção, que são significativamente mais altos do que no método catalisado de forma homogênea. Os rendimentos obtidos neste caso também são significativamente mais altos do que no método catalisado de forma homogênea, particularmente em uma temperatura da reação de 180°C e um tempo de reação de 30 minutos. O método catalisado de forma homogênea indica condições de reação mais brandas, taxas muito baixas de reposição, enquanto que no método da invenção altas taxas de reposição e rendimentos são obtidos, particularmente com AIPO4 (400 °C), onde AIP04 (400 °C) refere-se a um catalisador de fosfato de alumínio calcinado a 400°C. A temperatura da reação e o tempo da reação têm uma grande influência sobre os rendimentos de desidratação obtidos. A este respeito, resultados fortemente variados entre si são obtidos nas faixas de 160 °C a 200°C e 10 a 60 minutos.

Tipicamente, altos rendimentos são esperados em tempos de reação curtos e altas temperaturas. Os parâmetros da reação, especialmente a temperatura da reação e o tempo da reação, bem como os edutos usados podem ser facilmente aplicados para uma instalação de no modo contínuo.

Fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural a partir de frutose com catalisador no modo contínuo A fabricação de 5-hidróxi-metil-furfural a partir de frutose no modo contínuo é conduzida em uma instalação de síntese que tem um reator com recipiente dotado de agitador de acordo com a figura 1. 140 g de frutose são combinados com 860 g de água completamente dessalinizada sob agitação, de tal como que uma solução de frutose a 14% seja obtida, a qual é carregada por intermédio de dois ramais da instalação de síntese através da instalação até o dispositivo de misturação e subsequentemente para dentro do reator. 1000 mg de fosfato de alumínio (AIPO4) na forma de pó são adicionados a um reator de 100 mL (1) que tem um aquecedor externo e um volume livre do reator de 70 mL. O resfriamento da saída do reator é conduzido por meio de um sistema de refrigeração (17) que tem uma temperatura < 20 °C. O fosfato de alumínio é dispersado por meio de um agitador magnético a 400 rpm no volume da reação. O reator (1) é ajustado por meio de uma válvula de controle da pressão (15) até uma pressão preliminar de 50 bar e o dispositivo de aquecimento (16) é ajustado até uma temperatura de 190 °C. Para iniciar e inundar a instalação, 2,4 mL/min e 8,14 mL/min de á-gua completamente dessalinizada são carregados por meio das bombas de alta pressão (11) e (12) através da instalação e para dentro do reator (1). O dispositivo de preaquecimento (13) é ajustado até 230 °C e o dispositivo de preaquecimento (14) é ajustado até 190 °C. O dispositivo de aquecimento (16) arranjado na frente da entrada do reator é ajustado para 165 °C e o a-quecimento externo do reator é ajustado para 190 °C. Depois de 50 minutos, uma temperatura constante de 190 °C é atingida no reator. Subsequentemente, a bomba de alta pressão (11) é deslocada para a solução de frutose. A este respeito, a bomba de alta pressão (11) transporta 1,21 mL/min da solução de frutose e a bomba de alta pressão (12) transporta 2,34 mL/min de água completamente dessalinizada. Na entrada do reator (56), assim, a solução de frutose que tem uma concentração de cerca de 5% está presente. O tempo de residência médio da solução de frutose no reator (1) é 17,5 minutos. Depois de 81,09 minutos, a solução da reação que inclui o 5- hidróxi-metil-furfural formado atinge a saída da instalação. Agora a solução do produto formada pode ser removida continuamente na saída da instalação. Para parar a instalação, a bomba de alta pressão (11) é deslocada para água completamente dessalinizada, todos preaquecedores são desligados e a instalação é purgada e resfriada por 90 minutos. A solução do produto obtida é pesada e a solução da reação é analisada quantitativa mente quanto aos seus ingredientes usando HPLC.

Por meio de outros exemplos comparativos usando um reator no modo continuo, demonstrou-se que a temperatura da reação e o tempo da reação têm uma grande influência sobre os rendimentos obtidos ao desidratar frutose usando vários sistemas catalíticos de acordo com a invenção. A este respeito, resultados fortemente variados entre si são obtidos nas faixas de 180 °C a 200 °C e 5 a 30 minutos usando os vários sistemas de catalisadores. Os parâmetros da reação, especialmente a temperatura da reação e o tempo da reação, bem como os edutos usados e as soluções de edutos podem ser facilmente aplicados a uma instalação de síntese que não é no modo contínuo.

Calcinacão Os exemplos comparativos para otimizar o método da invenção para a fabricação de um catalisador heterogêneo indicam que especialmente a calcinação é de importância para a atividade do catalisador resultante. A figura 2 ilustra a influência da temperatura de calcinação sobre a superfície específica do catalisador e os rendimentos obtidos com ela em condições de reação iguais. A este respeito, a superfície específica dos catalisadores de AIPO4 calcinados em várias temperaturas foi determinada por meio de iso-termas de absorções de N2 BET. A temperatura ótima da calcinação é em vista disso entre 400 e 600 °C, especialmente entre 450 e 550°C, baseado no rendimento de 5-hidróxi-metil-furfural. A superfície específica do catalisador é neste caso entre 130 e 160 m2/g. A figura 3 ilustra que a atividade catalítica do catalisador Ζγ3(Ρ04)4 é mantida mesmo no caso de ciclos repetidos, apresentando um alto ciclo de vida útil. Isso é especialmente interessante para aplicações in- dustriais. O método de fabricação da invenção é apropriado para produzir compostos de furano, particularmente furfural e 5-hidróxi-metil-furfural, sob condições de reação brandas a partir de produtos primários renováveis. Os números de reposição e rendimentos de um método catalisado de forma homogênea podem ser superados com o método de fabricação da invenção, onde o controle do processo é melhorado e os custos de produção são reduzidos. Outra vantagem do método da invenção sobre o método catalisado de forma homogênea é que uma recuperação significativa mente simplificada do catalisador, especialmente no caso de um reator no modo contínuo. Estes comparativos indicam uma forte influência das condições da reação sobre os números de reposição e rendimentos obteníveis, bem como a fabricação do catalisador e a fabricação dos compostos de furano.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Método para a fabricação de compostos de furano, especialmente para furfural e 5-hidróxi-metil-furfural, usando um catalisador heterogêneo em solução aquosa.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendo disponibilizar pelo menos um sacarídeo, de preferência xilose e/ou frutose, especialmente na forma de uma solução aquosa.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, onde o sacarídeo é desidratado.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo as etapas de (a) disponibilizar uma solução de sacarídeo, (b) adicionar um catalisador heterogêneo, (c) aquecer, (d) separar o catalisador heterogêneo opcionalmente usando fil- tração.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a solução de sacarídeo compreende pelo menos um sacarídeo que é derivado de uma fonte biogênica ou é obtido por meio de um método de biorrefino e que é usado em solução aquosa.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que ele pode ser conduzido no modo em batelada ou no modo contínuo.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o catalisador heterogêneo contém pelo menos um metal e/ou semimetal, particularmente (a1) um óxido de metal e/ou óxido de semimetal e/ou óxido de metal de transição, de preferência TÍO2, Zr02 e AI2O3 e/ou (a2) um fosfato de metal e/ou fosfato de semimetal e/ou fosfato de metal de transição, de preferência FeP04, GaP04, BP04, Zr3(P04)4 e Al-P04.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o catalisador heterogêneo tem uma superfície específica na faixa entre 100 e 200 m2/g.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, onde é usado um catalisador heterogêneo cuja fabricação compreende uma etapa de calcinação de 400 °C a 1.000°C.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o catalisador heterogêneo não é fornecido sobre um suporte ou é fornecido sobre um suporte.

11. Uso de um catalisador heterogêneo que compreende um cá-tion de metal trivalente, tetravalente ou pentavalente e/ou cátion de semime-tal e/ou cátion de metal de transição para desidratar sacarídeos onde de preferência compostos de furano, especialmente furfural e 5-hhidróxi-metil-furfural, são obtidos.

12. Uso de um catalisador heterogêneo que compreende pelo menos um óxido e/ou fosfato para desidratar sacarídeos, onde de preferência compostos de furano, especíalmente furfural e 5-hidróxÍ-metil-furfural, são obtidos.

13. Uso de um catalisador heterogêneo como definido em qualquer uma das reivindicações de 7 a 10, no método para a fabricação de compostos de furano como definidos na reivindicação 1.