Producción de 5-etoximetilfurfural desde azúcares derivados de la biomasa usando zeolitas en procesos de 1 y 2 pasos - Torres-Olea, Benjamín; García-Sancho, Cristina; Cecilia-Buenestado, Juan Antonio; Moreno-Tost, Ramón; Maireles-Torres, Pedro Jesús (My University, 2021)
En este trabajo se ha comprobado la efectividad de la zeolita beta (relación molar Si/Al= 10) en la isomerización de glucosa a fructosa y su deshidratación a HMF, y posterior eterificación a EMF, en un solo paso en etanol, y en dos pasos mediante un sistema bifásico agua-etanol-metilisobutilcetona (MIBK). Los resultados muestran selectividades del 70% en la isomerización de glucosa a fructosa en un paso (Figura 1), etapa intermedia en la producción de furanos desde glucosa. Sin embargo, en medio acuoso la deshidratación parece estar severamente desfavorecida. El uso de disolventes de menor polaridad (etanol) disminuye el balance de materia, debido a la promoción de procesos de polimerización. Asimismo, la ausencia de agua facilita la deshidratación de la hexosa y se alcanza un rendimiento de EMF a 3 h del 17%. Desafortunadamente, la deshidratación de fructosa para originar furanos no tiene lugar de forma preferencial sobre otros caminos de reacción que desembocan en la polimerización y formación de huminas, que reducen severamente la selectividad del proceso. La utilización de un sistema bifásico en el que se promueva la deshidratación de los azúcares, previa a la eterificación del HMF, puede ser más favorable respecto al método de producción de EMF desde azúcares o material biomásico en un solo paso. Aplicando un método en 2 pasos, en el primer paso se han encontrado rendimientos en la deshidratación de glucosa a HMF del 60% (Figura 2). La fase orgánica, donde se encuentra la mayor parte del HMF, puede recuperarse y someterse a una segunda etapa, donde tiene lugar la eterificación del HMF, lográndose rendimientos finales de EMF del 37%.
Keywords: Recursos energéticos renovables; Energía de biomasa; Biomasa; Biocombustibles; 5-etoximetilfurfural; Zeolitas; Catálisis heterogénea; Azúcares