Rotas Químicas | acetone016

ROTAS QUÍMICAS E INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS

O primeiro método para obtenção da Acetona consistia na decomposição térmica do acetato de cálcio (Ca (C2H3O2)2). A técnica consistia em aquecer o reagente a temperaturas próximas de 300°C.

1. Fermentação Acetona-Butanona

Em 1916, com o método de Weizmann, criou-se a rota metabólica para a produção da propanona. As bactérias utilizadas nessa síntese pertencem ao gênero Clostridium Acetobutylicum e têm como principais características a capacidade de fermentar açúcares e a esporulação, fatores que facilitam seu isolamento e o consequente êxito do processo.

Esses microorganismos necessitam de condições anaeróbicas - para optimizar a produção -, fontes de carbono, fosfato (caso as fontes de carbono não o contenham em quantidades satisfatórias), nitrogênio e proteínas. Após a reunião desses fatores a reação inicia-se com a fase de crescimento, na qual há produção de hidrogênio (H2) dióxido de carbono (CO2), acetato e butirato, reduzindo o pH. Já na fase estacionária, há a produção de acetato e butanol e reassimilação do ácidos da primeira fase promovendo um aumento no pH. (JONES & WOODS, 1986)

2. Rota do Cumeno

No denominado processo de Hock, o benzeno reage com o propileno na presença do catalisador ácido fosfórico (H3PO4), reação chamada de alquilação. Após essa etapa, o isopropilbenzeno é oxidado pelo oxigênico molecular (O2) do ar, resultando em hiperóxido de cumila. Este, sob a presença do ácido sulfúrico (H2SO4), produz fenol e como subproduto a acetona. (SIFNIADES, S. et al, 2002 apud VASCONCELLOS JÚNIOR, W., 2011, p. 339-343)

A rota descrita passou a ser comumente substitutiva do processo de desidrogenação do 2-propanol, descrito a seguir. (SIFNIADES, S. et al, 2002 apud VASCONCELLOS JÚNIOR, W., 2011, p. 339-343)

3. Desidrogenação do 2-propanol

Existem duas alternativas para a realização do processo: a primeira, realizada na fase líquida, tem como catalisador o níquel de Raney. Tal via é realizada numa temperatura de 150°C, apresentando produtos com elevada pureza e rendimento próximo de 98%. A segunda via segue o processo em fase gás, ocorrendo numa faixa de temperatura de 300°C a 400°C. Nesse caso, a dificuldade na manutenção da temperatura do sistema culmina num rendimento inferior, na casa dos 90%, exigindo a implantação adicional de três colunas ao processo para promover a separação do produto e azeótropo para que seja possível a reciclagem do 2-propanol. (CHAUVEL, A., 1989 apud VASCONCELLOS JÚNIOR, W., 2011, p. 339-343)

4. Oxidação/Hidratação do Propileno

Método utilizado até a década de 80 pela Shell Chemical. Seu objetivo principal era obter glicerina a partir do propileno. A rota segue as seguintes equações: (CHAUVEL, A., 1989 apud VASCONCELLOS JÚNIOR, W., 2011, p. 339-343)

5. Oxidação de Olefinas

Processo chamado de Wacker-Hoechst tem como grande diferencial a utilização do cloreto de paládio como catalisador (Equação 5). Tal método foi originalmente empregado para a formação do acetaldeído a partir do etileno na década de 50. O maior problema da rota residia na formação de paládio metálico. Contudo, a solução para tal inconveniência foi encontrada pelos próprios idealizadores do processo. A reação de oxirredução com cloreto cúprico (que pode ser reobtido com a oxidação com ácido clorídrico) permite a total recuperação do catalisador e consequentemente tornando o processo cíclico, característica muito vantajosa industrialmente (Equação 6). (KEITH, J. A. et al, 2009 apud VASCONCELLOS JÚNIOR, W., 2011, p. 339-343)

Referências

CRUZ, Grazielle Lima, graduanda de Farmácia da UFRJ e ÜRMENYI, Fernanda Gouvêa Gomes, mestranda da PG Química da UFRJ - Texto disponível em <http://qnint.sbq.org.br/novo/index.php?hash=molecula.189> Acesso em: 05 de abril de 2016;
Morsch, Mayumi N.; Produção de acetone e fenol pelo processo Hock. 2014. 206 f. Dissertação (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Ciências Tecnologicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.