Avaliação do uso de catalisador de cobre para produção de mirceno a partir da isomerização térmica do β-pineno

Resumo

Os terpenos são uma matéria-prima natural e sustentável utilizada na indústria de química fina, permitindo a produção de aromas e fragrâncias de interesse para a sociedade. Entre os inúmeros terpenos identificados, o mirceno é um importante intermediário para a produção comercial de álcoois terpênicos, como o geraniol e o nerol, além de compostos aromatizantes como o citral e o mentol, bem como na síntese das vitaminas A e E. O mirceno pode ser sintetizado a partir do β-pineno, o qual é obtido por destilação da terebintina. Dessa forma, este estudo avaliou a eficiência do uso de catalisador de cobre na síntese do mirceno a partir da isomerização térmica do β-pineno. Os ensaios foram realizados em uma unidade de pirólise de bancada, com a temperatura do forno mantida em 500 ^oC e a temperatura no interior do reator variando entre 280 ^oC e 540 ^oC, obtida pela variação da vazão de alimentação (1,27 × 10^-4 mL.ms^-1 a 2,52 × 10^-4 mL.ms^-1) do β-pineno. Comparou-se a produção de mirceno na presença e na ausência de catalisador de cobre, o qual foi mantido fixo no reator tubular. Os resultados da cinética da reação mostraram que a energia de ativação não se altera com o uso do catalisador, mas este aumentou o fator pré-exponencial em aproximadamente 30%. Após a validação da rota proposta para a síntese do mirceno e da cinética das reações envolvidas, esta foi simulada em reatores do tipo plug flow reactor (PFR) e packed bed reactor (PBR), verificando-se um aumento de 6,1%, 9,1% e 10,5% na produção de mirceno para temperaturas de reação de 450 ^oC, 475 ^oC e 500 ^oC, respectivamente, para o PBR. O uso do catalisador também minimizou a formação de subprodutos em temperaturas superiores a 475 ^oC.