Desarrollo de catalizadores sólidos para la síntesis sostenible de dimetil isosorbida

Abstract

En los últimos años, el interés creciente por la biomasa lignocelulósica como fuente renovable y sostenible para la producción de energía, biocombustibles y productos químicos con un amplio espectro de aplicaciones ha impulsado el desarrollo de nuevos procesos para su transformación integrada en las denominadas biorrefinerías. En este sentido, la hidrogenación de glucosa permite la síntesis de sorbitol, una de las moléculas plataforma identificadas por el Departamento de Energía deEstados Unidos como materiales de partida para la síntesis de productos químicos derivados de la biomasa mediante procesos catalíticos. Así, por ejemplo, su deshidratación y ciclación en medio ácido permite obtener isosorbida, de gran utilidad como intermedio para la industria farmacéutica y en la producción de polímeros biodegradables, entre otras aplicaciones. Además, su metilación conduce a la formación de dimetil isosorbida(DMI), un disolvente industrial sostenible de alto punto de ebullición (235ºC), con aplicaciones en farmacia y productos para el cuidado personal. El dimetilcarbonato (DMC) se ha propuesto como alternativa sostenible al uso de fosgeno para reacciones de carboximetilación, y de dimetil sulfato o haluros de metilo en reacciones de metilación, e incluso para la síntesis de isosorbida con bases fuertes. Por otra parte, la síntesis de dimetil isosorbida se ve favorecida por la reactividad de los grupos hidroxilos de la isosorbida, que pueden metilarse en presencia de un agente metilante adecuado a temperaturas moderadas, donde el DMC se ha empleado de forma satisfactoria, empleando catalizadores básicos como carbonato o metóxidos alcalinos disueltos en DMC. En esta comunicación se presentan los resultados más relevantes de la síntesis de DMI a partir de isosorbida, mediante catálisis heterogénea, en presencia de óxidos mixtos de Mg/Al obtenidos por calcinación de hidrotalcitas, y con DMC como agente metilante.