Solid Acid Catalysts for the Dehydration of Hexoses to 5-Hydroxymethylfurfural

Abstract

La situación energética actual hace necesaria la búsqueda de nuevas fuentes sostenibles de energía y productos a partir de materiales renovables. La biomasa un recurso alternativo renovables de energía, de combustibles y de productos químicos. Las biorrefinerías lignocelulósicas la descomponen en diferentes tipos de carbohidratos. A partir de la deshidratación catalítica de los azúcares, las hexosas producen 5-hidroximetilfurfural (HMF), que también se puede transformar en ácido levulínico (LA) y ácido fórmico (FA). HMF y LA han sido identificados como dos de los 12 principales bioproductos químicos plataforma La síntesis de HMF se basa en la triple deshidratación consecutiva de glucosa y fructosa, aunque se puede utilizar sacarosa, celobiosa o inulina, así como desechos industriales, después de su despolimerización. La producción de HMF se ha evaluado ampliamente utilizando ácidos minerales como catalizadores homogéneos, pero se ha tendido a su sustitución por catalizadores sólidos ácidos, siendo muy adecuados los materiales porosos. Además la descomposición de azúcares es una reacción ácido-específica. En este trabajo, se han sintetizado y/o modificado sólidos, tanto microporosos como mesoporosos, para obtener materiales porosos con propiedades texturales y ácidas adecuadas para potenciar la actividad de la reacción de deshidratación de glucosa a HMF: óxido de tántalo mesoporoso; materiales basados en sílices mesoporosas MCM-41 y KIT-6 con diferentes proporciones de Si/Al; zeolitas de tipo ZSM-5, Y y Beta, tanto en sus formas protonadas como con hierro o cobre, y carbones activados derivados del hueso de aceituna (serie HA) o lignina (serie L) con grupos funcionales de fósforo.