BR112014010078B1 - processo de hidrogenação de um composto - Google Patents

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Abstract

NOVO SISTEMA CATALÍTICO A presente invenção refere-se a um catalisador estruturado com base em fibras de metal sinterizado (SMF) revestidas por uma camada de óxido de metal não ácido impregnado com nanopartículas de Pd e Ag, caracterizado pelo fato de a razão entre Pd:Ag ser de 1:1 a 10:1, bem como ao uso de um tal catalisador em hidrogenações catalíticas seletivas de compostos orgânicos.

Description

[0001] O objetivo da presente invenção foi o de encontrar um catalisador estruturado com uma seletividade melhorada na semihidrogenação de material de partida orgânico.
[0002] As semihidrogenações catalíticas (= hidrogenações catalíticas seletivas) de alquinóis para alquenóis são processos importantes na indústria de química fina. Os catalisadores à base de Pd são conhecidos por proporcionar a maior seletividade e rendimento. A formação preferencial de álcoois olefínicos é atribuíds à adsorção msid forte de álcoois acetilênicos em comparação com o produto de semihidrogenação. 0 desempenho catalítico de paládio é conhecido por ser fortemente influenciado por sua dispersão, natureza de suporte e uso de promotores e aditivos.
[0003] Devido à importância de tais hidrogenações catalíticas seletivas, há sempre a necessidade de melhorar essas hidrogenações catalíticas seletivas.
[0004] Surpreendentemente, verificou-se que um catalisador estruturado com base em fibras de metal sinterizado (SMF) revestidas por uma camada de óxido de metal não ácido impregnado com nanopartículas de Pd e Ag, apresenta propriedades melhoradas em tais semihidrogenações catalíticas seletivas.
[0005] Surpreendentemente, a hidrogenação catalítica seletiva utilizando um catalisador estruturado de acordo com a presente invenção pode ser realizada sem quaisquer modificadores orgânicos, os quais são geralmente utilizados em tais processos.
[0006] Tais modificadores orgânicos são bases orgânicas compreendendo átomos de S e/ou N. Exemplos de tais modificadores são 6-ditia-l,8-octandiol, tiofeno, sulfeto de dipropila, tetrahidrotiofeno, quinolina, piridina e dietilaminoetanol.
[0007] Portanto, a presente invenção refere-se a um catalisador estruturado com base em fibras de metal sinterizado (SMF) revestidas por uma camada de óxido de metal não ácido impregnado com Nanopartículas de Pd- e Ag-, caracterizado pelo fato que a razão entre as nanopartículas de Pd:Ag é 1:1 a 10:1.
[0008] O termo "catalisador estruturado", tal como utilizado aqui se refere a catalisadores em que a posição espacial do catalisador é controlada. Catalisadores estruturados são conhecidos na técnica, ver, por exemplo, Chimia Chimia 56(4), 2002, 159-163. Exemplos de catalisadores estruturados são construções de carreadores cerâmicos e estruturas fibrosas, especialmente materiais filamentosos (tecidos ou não) . Todos os tipos de materiais filamentosos podem ser utilizados na presente invenção. As fibras podem ser de matéria orgânica ou inorgânica. Os exemplos são: tecidos de fibras de carbono ativado, fibras de vidro, fibras cerâmicas, fibras de óxidos de compósito e filtros ou velos de fibras de metal. Os preferíveis são os materiais de fibra de metal. As fibras individuais destes materiais têm, preferencialmente, um diâmetro de cerca de 2 pm a cerca de 100 pm, em especial, um diâmetro de não mais do que cerca de 20 pm. Os materiais podem ser tratados quimicamente, para modificar a área de superfície específica e/ou podem ter um revestimento, por exemplo, de óxidos de metais, tais como Al, Ti, Mg, Zn, etc.. Além disso, a SMF pode também compreender uma liga em que a liga é livre de Al. Preferencialmente, uma tal liga é de aço inoxidável.
[0009] Além disso, a SMF pode consistir em uma liga de FeCrAl, que opcionalmente pode ser pré-oxidada.
[0010] A camada de óxido de metal, que reveste a SMF, é não ácida. A camada de óxido de metal é básica ou anfotérica. As camadas de óxido de metal não ácidas adequadas compreendem Zn, Cr, Mn, Cu ou Al. Preferencialmente, a camada de óxido de metal compreende o ZnO e opcionalmente pelo menos um outro óxido de metal em que o metal é escolhido de entre o grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al.
[0011] As SMF são preferencialmente revestidas com uma fina camada de ZnO e, opcionalmente, pelo menos uma outra de óxido de metal (Cr, Mn, Mg, Cu e Al).
[0012] O revestimento da SMF é feito por processos geralmente conhecidos, como por exemplo, revestimento por imersão.
[0013] Em uma modalidade preferível a camada de ZnO é uma camada de ZnO de grãos estruturados.
[0014] Geralmente, o catalisador da presente invenção compreende entre 0,01 e 20% em peso (% em peso), com base no peso total do catalisador, de ZnO, preferencialmente, entre 0,1 e 10% em peso, mais preferencialmente entre 1,5 e 10% em peso e mais preferencialmente entre 2 e 8% em peso.
[0015] As SMF revestidas são então impregnadas por nanopartículas de Pd- e Ag-. As nanopartículas são sintetizadas por métodos vulgarmente conhecidos, por exemplo, pela redução de uma solução de pré-cursor usando, por exemplo, poli(N-vinil-2-pirrolidona) ou Na2Mo04 como estabilizadores.
[0016] Normalmente, as nanopartículas de Pd, que estão na camada de óxido de metal não ácido, têm um tamanho médio de partículas entre 0,5 e 20 nm, preferencialmente, de entre 2 e 15 nm, mais preferencialmente, de entre 5 e 12 nm, e mais preferencialmente de entre 7 a 10 nm.
[0017] Geralmente as nanopartículas de Ag, que estão sobre a camada de óxido de metal não ácido, têm um tamanho médio de partícula entre 0,5 e 10 nm, preferencialmente, de entre 2 e 10 nm, mais preferencialmente, de entre 5 e 10 nm, e mais preferencialmente, de entre de 7 a 10 nm.
[0018] Preferencialmente, as nanopartículas de Ag- e Pd- têm tamanhos médios de partícula semelhantes. A razão das nanopartículas de Pd- e Ag- depositadas sobre a camada de óxido de metal não ácida varia de 1:1 - 10:1. Preferencialmente, a razão das nanopartículas de Pd- e Ag- varia de 1,5:1 para 8:1, mais preferencialmente, 2:1 para 5:1.
[0019] O catalisador de acordo com a presente invenção compreende entre 0,001 e 5% em peso, com base no peso total do catalisador, das nanopartículas de Pd- e Ag-, preferencialmente entre 0,01 e 2% em peso, mais preferencialmente entre 0,05 e 1% em peso e mais preferencialmente entre 0,1 e 0,3% em peso.
[0020] O catalisador pode também compreender outros metais. Estes co-metais são, por exemplo, Pb, Mn, Cu, Bi, Sn, Au, Zn e Cd.
[0021] O catalisador é geralmente ativado antes do uso. A ativação é feita pelo uso de processos bem conhecidos.
[0022] O catalisador da presente invenção é utilizado na hidrogenação catalítica seletiva do material de partida orgânico, especialmente do material de partida orgânico, compreendendo uma ligação tripla de carbono- carbono, mais especialmente, de compostos de alquinol.
[0023] Uma modalidade preferível é um catalisador estruturado (SC), com base em fibras de metais sinterizados revestidas por uma camada de óxido de metal básico ou anfotérico que compreende entre 0,01 e 20% em peso, com base no peso total do catalisador, de ZnO e opcionalmente pelo menos um outro óxido de metal, em que o metal é escolhido entre o grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al, e impregnado por nanopartículas de Pd- e Ag-, em que a razão de nanopartículas de Pd:Ag depositadas sobre a camada de óxido de metal anfotérico ou básico varia de 1:1 - 10:1, e em que o SC compreende entre 0,001 e 5% em peso, com base no peso total do catalisador, de nanopartículas de Pd- e Ag- .
[0024] É preferível que a camada de ZnO de SC seja de grão estruturado.
[0025] É também preferível que o tamanho médio das partículas das nanopartículas de Pd- e Ag- de SC seja entre 0,5 e 20nm (mais preferível de 2 a 15 nm, ainda mais preferível 5 a 12 nm, mais preferível de 7 a 10 nm) . Além disso, é preferível que as nanopartículas de Pd e Ag de SC tenham os mesmos tamanhos médios de partículas.
[0026] Uma modalidade mais preferível é um catalisador estruturado (SC'), com base em fibras de metal sinterizado revestidas por uma camada de óxido de metal anfotérico ou básico que compreende entre 0,1 e 10% em peso, com base no peso total do catalisador, de ZnO e, opcionalmente, pelo menos um outro óxido de metal, em que o metal é selecionado a partir do grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al, e impregnado por nanopartículas de Pd- e Ag-, em que a razão de nanopartículas de Pd:Ag depositadas sobre a camada de óxido de metal anfotérico ou básico vai de 1,5:1 para 8:1 e em que o SC compreende entre 0,01 e 2% em peso, com base no peso total do catalisador, de nanopartículas de Pd- e Ag-.
[0027] É preferível que a camada de ZnO de SC seja de grão estruturado.
[0028] É também preferível que o tamanho médio de partícula das nanopartículas de Pd- e Ag- de SC esteja entre 0,5 e 20nm (mais preferível de 2 a 15 nm, ainda mais preferível 5 a 12 nm, mais preferível de 7 a 10 nm) . Além disso, é preferível que as nanopartículas de Pd- e Ag- de SC tenham os mesmos tamanhos médios de partículas.
[0029] Uma modalidade ainda mais preferível é um catalisador estruturado (SC"), com base em fibras de metal sinterizado revestidas por uma camada de de óxido de metal básico ou anfotérico que compreende entre 1,5 e 10% em peso, com base no peso total do catalisador de ZnO e, opcionalmente, pelo menos mais um óxido de metal, em que o metal é escolhido dentre o grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al, e impregnado por nanopartículas de Pd- e Ag-, em que a razão de nanopartículas de Pd- e Ag- depositadas sobre a camada de óxido de metal anfotérico ou básico vai de 2:1 a 5:1 e em que SC" compreende entre 0,05 e 1% em peso, com base no peso total do catalisador, de nanopartículas de Pd- e Ag-.
[0030] É preferível que a camada de ZnO de SC" seja de grão estruturado.
[0031] É também preferível que o tamanho médio de partícula das nanopartículas de Pd- e Ag- de SC" seja entre 0,5 a 20nm (mais preferível de 2 a 15 nm, ainda mais preferível de 5 a 12 nm, mais preferível de 7 a 10 nm) . Além disso, é preferível que as nanopartículas de Pd- e Ag- de SC" tenham os mesmos tamanhos médios de partículas.
[0032] Uma modalidade mais preferível é um catalisador estruturado (SC'''), com base em fibras de metal sinterizado revestidas por uma camada de óxido de metal anfotérico ou básico compreendendo entre 2 e 8% em peso, com base no peso total do catalisador, de ZnO e, opcionalmente, pelo menos um outro óxido de metal, em que o metal é seleccionado a partir do grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al, e impregnado por nanopartículas de Pd- e Ag-, em que a razão de nanopartículas de Pd:Ag depositadas sobre a camada de óxido de metal anfotérico ou básico vai de 2:1 a 5:1 e em que o SC''' compreende entre 0,1 e 0,3% em peso, com base no peso total do catalisador, de nanopartículas de Pd- e Ag-.
[0033] É preferível que a camada de ZnO de SC' ' ' seja de grão estruturado.
[0034] Também é preferível que o tamanho médio de partículas das nanopartículas de Pd- e Ag- de SC''' seja entre 0,5 e 20 nm (mais preferível de 2 a 15 nm, mais preferível de 5 e 12 nm, mais preferível de 7 a 10 nm) . Além disso, é preferível que as nanopartículas de Pd- e Ag- de SC''' tenham os mesmos tamanhos médios de partículas.
[0035] As hidrogenações catalíticas seletivas que utilizam os catalisadores estruturados como descritos acima são realizadas sem quaisquer modificadores orgânicos. Ê surpreendente que uma seletividade melhorada das hidrogenações catalíticas seletivas é obtida. A seletividade de uma hidrogenação catalítica seletiva é melhor que a obtida com o catalisador compreendendo nanopartículas de Pd- apenas (ou uma quantidade muito elevada de Pd) ou que a obtida por um catalisador compreendendo nanopartículas de Au- em vez de nanopartículas de Ag-.
[0036] Portanto, a presente invenção também se refere a um processo (P) de reagir um composto de fórmula (I)
Figure img0001
em que Ri é uma fração de alquil C5-C35 linear ou ramificada ou de alquenil C5-C35 linear ou ramificada, em que as cadeias de C podem ser substituídas, e R2 é alquil C1-C4 linear ou ramificado, em que a cadeia de C pode ser substituída com hidrogênio na presença de (i) um catalisador estruturado com base em fibras de metal sinterizado (SMF) revestidas por uma camada de óxido de metal não ácido impregnado com nanopartículas de Pd- e Ag-, caracterizado pelo fato de que a razão entre as nanopartículas de Pd:Ag é de 1:1 a 10:1.
[0037] Um composto de fórmula (Ia)
Figure img0002
em que todos os substituintes têm os mesmos significados tal como definido para o composto de fórmula (I) e é obtido do produto de reação deste processo (P).
[0038] O processo é geralmente (e preferencialmente) realizado sem quaisquer modificadores orgânicos.
[0039] Portanto, uma outra modalidade da presente invenção refere-se a um processo (P'), tal como descrito acima, em que não é utilizado nenhum modificador orgânico.
[0040] Em um processo preferível (P"), os compostos de fórmula (I), em que Ri é uma fração de alquil C5-C3o linear ou ramificada ou uma fração de alquenil C5-C30 linear ou ramificada, em que a cadeia de C pode ser substituída, e R2 é uma fração de alquil Ci-C4 linear ou ramificada, em que a cadeia de C pode ser substituída, são utilizados.
[0041] Em um processo mais preferível (P' ' ' ) , os compostos de fórmula (I), em que R3 é uma fração de alquil C6-Ci6 linear ou ramificada ou uma fração de alquenil C6-Ci6 linear ou ramificada, em que a cadeia de C pode ser substituída, e R2 é uma fração de alquil Ci-C2, em que a cadeia de C pode ser substituída, são utilizados.
[0042] Em um processo mais preferível (P' ' ' ' ) os compostos de fórmula (I) , em que Ri é uma fração de alquil C6-, Cu- ou Cie- linear ou ramificada, ou uma fração de alquenil C6-, Cu- ou Ci6- linear ou ramificada, e R2 é uma fração de alquil Ci-C2, são utilizados.
[0043] Preferem-se os processos (P) , (P'), (P' ') , (Pz'') e (Pz'''), em que o SC é utilizado como um catalisador.
[0044] Mais preferíveis são os processos (P), (P1), (P11), (p' ' ' ) e (pz ' ' ' ) , em que o SC1 é usado como um catalisador.
[0045] Ainda mais preferíveis são os processos ( (P) , (P' ) , (Pz ' ) , (Pz " ) e (Pzzzz), em que o SC" é usado como um catalisador.
[0046] Ainda mais preferíveis são os processos (P), (P1), (P11), (Pzzz) e (Pz ' ' ' ) , em que o SCZ ' ' é usado como um catalisador.
[0047] Especialmente preferível é a hidrogenação catalítica seletiva de desidroisofitol (DIP)
Figure img0003
Figure img0004
utilizando um catalisador estruturado (SC, SC, SC ' ou SC''') tal como descrito acima.
[0048] Também especialmente preferível é a hidrogenação catalítica seletiva de desidrolinalool (DLL)
Figure img0005
para linaloo (LL)
Figure img0006
utilizando um catalisador estruturado (SC, SC, SC" ou SC''') tal como descrito acima. Para ambas as reações, todas as preferências para o catalisador estruturado se aplicam. Preferencialmente, SC, mais preferencialmente SC, ainda mais preferencialmente SC" e mais preferencialmente SC''' são utilizados nestes processos.
[0049] A hidrogenação catalítica seletiva, de acordo com a presente invenção pode ser realizada sob condições convencionalmente utilizadas para as hidrogenações. Adequadamente, a hidrogenação catalítica seletiva é realizada a uma pressão de cerca de 0,1 a cerca de 6 MPa e a uma temperatura de cerca de 250 K e cerca de 500 K. A hidrogenação catalítica seletiva pode ser realizada em forma de batelada ou em modo contínuo.
[0050] Preferencialmente, a pressão utilizada para a hidrogenação catalítica seletiva é entre 1,1 e 30 bar (110 e 3000 kPa), mais preferencialmente entre 1,1 e 15 bar (110 e 1500 kPa) , ainda mais preferencialmente entre 1,5 e 10 bar (150 e 1000 kPa) e mais preferencialmente entre 2 e 8 bar (200 e 800 kPa).
[0051] Preferencialmente, a temperatura de reação para a hidrogenação catalítica seletiva é entre 250 K e 420 K, mais preferencialmente, entre 273 K e 380 K, ainda mais preferencialmente, entre 274 K e 350 K e com maior preferência entre 295 K e 335 K.
[0052] A hidrogenação catalítica seletiva pode ser realizada com ou sem um solvente.
[0053] Os produtos de reação obtidos por estas hidrogenações catalíticas seletivas são intermediários úteis na síntese de vitaminas, carotenóides, ingredientes de perfume e/ou ingredientes de alimentos.
[0054] Os exemplos seguintes servem para ilustrar a invenção. Todas as partes e porcentagens são em relação ao peso (se não for indicado de outra forma) e a temperatura é dada em grau Celsius (se não for indicado de outra forma).
Exemplos Preparação do catalisador Exemplo 1: 0,2% de Pd(Ag)/5% de ZnO/SMF (razão molar de Pd : Ag = 3,5) Materiais
[0055] Fibras de Metal Sinterizado (SMFFecrai) , Fecralloy, 40FP3 estão disponíveis a partir de Southwest Screen & Filters SA (agora Bekaert SA, Bélgica).
[0056] Todos os produtos químicos utilizados (> 99%) foram adquiridos junto à Aldrich e usados tal como recebidos.
[0057] Todos os gases (> 99,5%) foram fornecidos por Carbagas.
Etapa 1: Pré-tratamento
[0058] A fim de eliminar as contaminações, painéis de SMFFecrai (10x10 cm, m = 6-7g) foram tratados em tolueno em ebulição durante 0,5 h, e secos ao ar. SMFFecrai foram, em seguida, oxidados no ar a 600°C durante 3 horas. Depois de resfriar até a temperatura ambiente, tratados com SMFFecrai foram armazenados em uma atmosfera seca.
Etapa 2: Revestimento de suporte com óxido de Zn
[0059] Os painéis de SMFFecrai limpos tal como descrito na Etapa 1 foram revestidos por imersão com uma camada de óxido de Zn. A solução precursora de ZnO foi preparada como segue : 18,3 g de monoetanolamina e 12,8 g de acetoína são dissolvidos em 0,75 L de i-propanol. Em seguida, 65,8 g de Zn(CH3COO)2 • 2H2O foram adicionados à mistura e dissolveu-se sob agitação.
[0060] A deposição da camada de ZnO foi realizada por meio de imersão em painéis de SMFFecrai em solução precursora de ZnO seguido por sua secagem ao ar à temperatura ambiente (0,5 h) e calcinação a 600°C (0,5 h) . 0 ciclo de imersão-secagem -calcinação foi repetido 6 vezes para depositar ~ 5% em peso de ZnO. Os painéis de SMFFecral revestidos foram então pós recozidos a 900°C durante 15 min. 0 preparado de 5% de ZnO/SM FFecrai foi armazenado em uma atmosfera seca.
Etapa 3: Síntese de nanopartículas de Pd(Ag) e deposição de nanopartículas de Pd(Ag)
[0061] A solução de nanopartículas de Pd- foi preparada como segue: 0,277 g de poli(N-vinil-2- pirrolidona) (30 K, M ~ 50000) e 0,156 g de ácido ascórbico foram dissolvidos em 15 ml de água quente (95-98°C) (Solução 1). Em outro béquer, 0,088 g de PdCl2 e 0,058 g de cloreto de sódio foram dissolvidos em 10 ml de água quente (Solução 2) . A Solução 2 foi adicionada rapidamente à Solução de 1, sob agitação. A cor da solução mudou imediatamente do marrom para preto, indicando a formação de nanopartículas de Pd. 0 colóide obtido solução foi mantido sob agitação e aquecimento durante 3 horas. Em seguida, a solução coloidal foi resfriada e diluída com 75 ml de acetona. A mistura foi deixada para a noite sem agitação. A fase líquida incolor foi descartada. 0 resíduo viscoso preto foi dissolvido em 12,5 ml de água produzindo uma solução de Pd estável.
[0062] A fim de modificar as nanopartículas de Pd sintetizadas por Ag (razão molar de Pd:Ag = 3,5:1), a Solução 3 foi preparada como segue: 0,026 g de KAg(CN)2, foram dissolvidos em 1 ml de água e 0,03 g de N2H4 aquoso a 20% foram adicionados. A Solução 3 foi adicionada com agitação rápida para a solução de Pd preparada. A solução final foi mantida sob agitação durante 2 horas. A solução de Pd/Ag preparada (3,5:1) ficou estável durante meses. Painéis de SMFFeCrAi revestidos com ZnO (2 peças, lOxlOcm, ~ 14g) foram impregnados pela solução de Pd/Ag (3,5:1) preparada e secos ao ar à temperatura ambiente. 0 ciclo de impregnação - secagem foi repetido duas vezes, a fim de chegar a um carregamento de 0,2% em peso de Pd.
Etapa 4: Pós-tratamento/Ativação
[0063] Os painéis de 0,2% de Pd(Ag)/5% de ZnO/SMFFecrAi foram calcinados no ar a 600°C (2 horas) e, em seguida, reduzidos em um fluxo de 10% de H2 + 90% de Ar (taxa de fluxo - 450 ml/min), a 300°C (2 horas). Por vezes, a fim de melhorar o desempenho do catalisador, o ciclo de oxidação-redução foi repetido várias vezes.
Exemplo 2: 0,2% de Pd(Au)/5% de ZnO/SMF (razão molar de Pd:Ag = 3,5)
[0064] Este catalisador foi preparado em analogia ao catalisador do exemplo 1 com a exceção de que, em vez de KAg(CN)2, uma quantidade equimolar de KAu(CN)2 foi utilizada.
Processo de hidrogenação Hidrogenação de desidroisofitol (DIP) para isofitol (IP) com o catalisador do exemplo 1
[0065] Em uma autoclave de aço inoxidável de 500 ml, equipada com um agitador, com controle de temperatura e pressão, cerca de 0,8 g de catalisador do exemplo 1 e 70 g de DIP foram adicionados. 0 reator foi aquecido, sob pressão de hidrogênio a 95°C e 4 bar (400 kPa) (pressão absoluta) e a mistura de reação foi agitada (com 2000 rpm). No final (x = 99%) , bem como durante a reação (x = 50%, e x = 95%), o produto bruto da reação foi recolhido e analisado.
[0066] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 50% foi de 96,5%.
[0067] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 95% foi de 96,0%.
[0068] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 99% foi de 94,4%.
Hidrogenação de desidroisofitol (DIP) para isofitol (IP) com o catalisador do exemplo 2
[0069] Em uma autoclave de aço inoxidável de 500 ml, equipada com um agitador, com controle de temperatura e de pressão, cerca de 0,8 g de catalisador do exemplo 2 e 70 g de DIP foram adicionados. 0 reator foi aquecido, sob pressão de hidrogênio a 95°C e 4 bar (400 kPa) (pressão absoluta) e a mistura de reação foi agitada (com 2000 rpm). No final (x = 99%) bem como durante a reação (x = 50%, e x = 95%), o produto de reação bruto foi recolhido e analisado.
[0070] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 50% foi de 95,9%.
[0071] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 95% foi de 86,4%.
[0072] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 99% foi de 76,0%.
Hidrogenação de metilbutinol (MBY), de forma descontínua (= forma de batelada lotes)
[0073] Em uma autoclave de aço inoxidável de 500 ml, equipado com um agitador, com controle de temperatura e pressão, foram adicionados cerca de 1,5 g de catalisador do exemplo 1 e 285 g de MBY. 0 reator foi aquecido, sob pressão de hidrogênio para 65°C e 4 bar (400 kPa) (pressão absoluta) e a mistura de reação foi agitada (com 1050 rpm). No final (x = 99%), bem como durante a reação, o produto da reação bruto foi recolhido e analisado.
[0074] A seletividade para esta hidrogenação medida em x = 99% foi de 90%.
Hidrogenação de metilbutinol (MBY), continuamente
[0075] MBY (46,6 g) e MBE (187 g) foram adicionados a um reator de 500 mL (esta mistura foi empregada para iniciar a reação a 80% de conversão). E uma cesta de grade de metal que foi anexada ao impulsor de arrastamento de gás foram colocados 6 tiras de catalisador SMF (0,2% de Pd(Ag)/5% de ZnO/SMFFecraioy) com um peso total de 1,77 g. Subsequentemente, o reator foi pressurizado três vezes com 4 bar de H2. Depois que a pressão foi liberada, a mistura de reação agitada (500 rpm) foi aquecida a 65°C. Subsequentemente, a reação foi iniciada por meio de agitação da mistura a 1700 rpm. A alimentação de MBY e o fluxo do produto foram ajustados de tal modo que o peso do reator manteve-se constante e a conversão foi de cerca de 80% durante o decurso da hidrogenação. As amostras foram colhidas e analisadas por GC para controlar a reação.
[0076] Conversão: 82%
[0077] Seletividade: 93%
[0078] Tempo de reação: 300 h
Hidrogenação de Desidrolinalool (DLL), de forma descontínua
[0079] DLL (285 g, 1,87 mol) foi adicionado a um reator de 500 mL. Em uma cesta de grade de metal que foi anexada ao impulsor de arrastamento de gás foram colocadas 6 tiras de catalisador SMF (0,2% Pd(Ag)/5% de ZnO/SMFFecraioy) com um peso total de 1,4 9 g. Em seguida, o reator foi fechado e pressurizado 3 vezes com 4 bar (400 kPa) de N2. Depois que a pressão foi liberada, a mistura de reação agitada (400 rpm) foi aquecida a 65°C. Quando a temperatura de 65°C foi atingida, o agitador foi parado e o reator foi pressurizado 4 vezes com 4 bar (400 kPa) de H2. Subsequentemente, a reação foi iniciada por meio de agitação da mistura a 1050 rpm. As amostras foram tomadas em 120 e 1678 minutos e analisadas por GC para monitorar a reação. Tabela: Resultados da hidrogenação descontínua de DLL para LL
Figure img0007

Claims (11)

1. Processo de hidrogenação de um composto de fórmula (I)
Figure img0008
em que Ri é uma fração de alquil C5-C35 linear ou ramificada ou de alquenil C5-C35 linear ou ramificada, em que as cadeias de C podem ser substituídas, e R2 é alquil C1-C4 linear ou ramificado, em que a cadeia de C pode ser substituída com hidrogênio na presença de um catalisador estruturado com base em fibras de metal sinterizado (SMF) revestidas por uma camada de óxido de metal não ácido impregnado com nanopartículas de Pd- e Ag-, caracterizado pelo fato de que a razão de nanopartículas de Pd:Ag é de 1:1 a 10:1, em que as nanopartículas de Pd- têm um tamanho médio de partículas entre 0,5 e 20 nm e as nanopartículas de Ag- têm um tamanho médio de partículas entre 0,5 e 10 nm, e em que nenhum modificador orgânico é usado.
2. Processo de hidrogenação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SMF consiste em uma liga isenta de Al.
3. Processo de hidrogenação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga é de aço inoxidável.
4. Processo de hidrogenação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as SMF consistem em uma liga de FeCrAl.
5. Processo de hidrogenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de óxido de metal não ácida compreende ZnO e, opcionalmente, pelo menos um outro óxido de metal em que o metal é escolhido dentre o grupo que consiste em Cr, Mn, Mg, Cu e Al.
6. Processo de hidrogenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende entre 0,01 e 20% em peso, com base no peso total do catalisador, de ZnO, preferencialmente entre 0,1 e 10% em peso, mais preferencialmente entre 1,5 e 10% em peso, e mais preferencialmente entre 2 e 8% em peso.
7. Processo de hidrogenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as nanopartículas de Pd- têm um tamanho médio de partículas entre 2 e 15 nm, preferencialmente entre 5 e 12 nm e mais preferencialmente entre 7 e 10 nm.
8. Processo de hidrogenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as nanopartículas de Ag- têm um tamanho médio de partículas entre 2 e 10 nm, preferencialmente, entre 5 e 10 nm e mais preferencialmente entre 7 e 10 nm.
9. Processo de hidrogenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a razão entre as nanopartículas de Pd- e Ag- varia de 1,5:1 a 8:1, preferencialmente de 2:1 a 5:1.
10. Processo de hidrongenação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende entre 0,001 e 5% em peso, com base no peso total do catalisador, das nanopartículas de Pd- e Ag-, preferencialmente entre 0,01 e 2% em peso, mais preferencialmente entre 0,05 e 1% em peso, mais preferencialmente entre 0,1 e 0,3% em peso.
11. Processo de hidrogenação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a hidrogenação é realizada a uma pressão de cerca de 0,1 a cerca de 6 MPa e a uma temperatura de cerca de 250 K e cerca de 500 K.
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