Hidrogenación de furfural sobre catalizadores ir/tio2o efecto de la temperatura de reducción

Futural hydrogeation over Ur/TiO2 catalysts. Effect of reduction temperature

El alcohol fulfurílico se usa en la síntesis de Lisina y vitamina C, y se obtiene por hidrogenación de fuñural. Para esta reacción se usa como catalizador Cremita de cobre (Cu-Cr), pero su alta toxicidad ha incrementado el interés en estudiar sistemas catalíticos que disminuyan el impacto ambiental (Rao, Baker & Vannice, 1999). 

En esta investigación se estudiaron los catalizadores lr/Ti02, reducidos a temperaturas entre 473 K y 773 K, la mayor conversión se encontró en 773 K. La selectividad hacia el alcohol fuñurilico incrementa a mayor temperatura de reducción, mientras que a menor temperatura se favorece la formación de acetales debido a sitios ácidos presentes en los catalizadores. 

Los resultados de los análisis de quimisorción evidencian la presencia del efecto SMSI a altas temperaturas. Los resultados de XPS dan cuenta de la fuerte influencia del SMSI sobre la actividad catalítica. Los análisis por TPR demostraron la presencia de sitios ácidos en los catalizadores, lo que explica los cambios en la selectividad, debido a la liberación de especies provenientes del precursor metálico usado para la preparación de los catalizadores.

INTRODUCCIÓN

La transformación de aldehídos a, B-insaturados por procesos de hidrogenación selectiva en química fina, permite obtener diversos productos de creciente interés en la industria química, farmacéutica, de aromas y alimentaria. La mayoría de los estudios en este campo se ha centrado en moléculas pequeñas como acroleína (que se realiza en sistemas gas/sólido) o crotonaldehído (tanto gas sólido o liquido-sólido) y algunas moléculas mayores como cinamaldehíido o citral (líquido-sólido), (Rao, Baker £ Vannice, 1999; Reyes, Rojas, Borda, Valencia £ Martínez, 2008).

A partir de la hidrogenación del furfural -aldehído insaturado ampliamente estudiado- se obtienen compuestos químicos de notable importancia, como el alcohol furfurilico, 2-metilfurano y tetrahidrofurano (Rao, Baker 8 Vannice, 1999; Kijenski, Winiarek, Paryjezak, Lewicki 8 Mkolajska, 2002).

La obtención convencional del alcohol furfurilico se lleva a cabo usando como catalizador cromita de cobre (Cu-Cr) y puede efectuarse en fase liquida o en fase vapor. La reacción en fase líquida presenta actividad moderada hacia el alcohol furfurilico, y requiere altas presiones y elevadas temperaturas. La cromita de cobre usada como catalizador provoca una contaminación ambiental severa al ser desechada después de reacción (Nagaraja, Kumar, Shasikala, Padmasri, 4 Sreedhar, 2003). Por este motivo es de gran interés el diseño de catalizadores activos, selectivos y que además no constituyan riesgos para el medio ambiente.