Hidrogenación de esteres alquílcos en alcoholes grasos en presencia de catalizadores heterogéneos a base de estaño. (2006)
Muchas sustancias oleoquímicas y otros productos terminados (como los alcoholes grasos, los detergentes, etc.) se pueden fabricar a base de aceites y grasas o de petróleo, por consiguiente se tienen dos vías de fabricación comercialmente viables: La vía oleoquímica (o natural) y la petroquímica (o sintética), cuyo predominio en los diferentes países depende de las condiciones internas y de la disponibilidad de materia prima. Por ejemplo, en Estados Unidos, país que antiguamente contaba con amplias reservas de petróleo a bajo precio, utiliza la vía sintética, mientras Europa y el sureste asiático, que hasta hace poco carecían de petróleo, pero donde abundan los aceites y las grasas vegetales, optan por la vía natural. Un miembro de esta familia de sustancias, son los alcoholes grasos que son de interés primordial para la industria de los surfactantes y compuestos relacionados. Entre las aplicaciones comerciales de los alcoholes grasos se encuentra el uso del alcohol sulfatado (AS) como agente de superficie en aplicaciones como detergente y en la cosmética al igual que los alcoholes etoxilados (AE) y los alcoholes etoxisulfatados (AES). Estos compuestos pueden ser obtenidos por la hidrogenación catalítica directa de triglicéridos o de ácidos y ésteres, siendo estos últimos los más estudiados. Los catalizadores más utilizados para esta síntesis, incluyen la cromita de cobre, catalizadores mono y bimetálicos del grupo VIII con algunos promotores como bario y estaño. El estaño ha sido usado desde hace muchos años como estaño inorgánico o como órgano-estaño; el estaño en forma de casiterita (SnO2) es ampliamente utilizado el la industria de la electrónica y en otras industrias como materia prima de dispositivos electrónicos como varistores y sensores de gas, recubrimientos en diferentes tipos de láminas, tintes o pigmentos sólidos, electroplatinación, catálisis heterogénea, etc. En el siguiente trabajo se pretende hacer un estudio sistemático de la utilización como catalizador de la casiterita, SnO2, bien sea pura o dopada con Sn, Ni, Co o Sn-Ni, Co-Ni en la transformación de ésteres metílicos en alcoholes grasos. El catalizador deber ser activo para la hidrogenólisis, lo que quiere decir capaz de activar la función carbonilo del éster. En primer lugar se hará un estudio comparativo de la reacción de hidrogenación para diferentes materiales de partida, estos son: i) ésteres metílicos de grado reactivo, ii) ésteres metílicos obtenidos a partir de la transesterificación del aceite de palma con metóxido de sodio y iii) ésteres metílicos obtenidos a partir de la transesterificación del aceite de palma con Sn/ZnO. Este primer paso es importante porque como lo determinó Stall, la calidad del sustrato tiene una gran influencia en la actividad del catalizador. El segundo paso es la preparación y estudio de los sólidos a ser utilizados en las reacciones de hidrogenólisis. Aquí en esta etapa, se debe de tener en cuenta la influencia del soporte sobre el metal y sobre la reacción. Es bueno resaltar que el grupo investigativo ha trabajado previamente con catalizadores activos para este tipo de reacciones, por consiguiente, se vislumbrará el trabajar con sólidos de los que se reportan son activos para esta reacción: i) del tipo oxido (SnO2 preparado por precipitación controlada a partir de una metodología ya establecida), ii) catalizadores monometálicos soportados (Sn/SnO2, Ni/SnO2, Co/SnO2) con porcentajes diferentes de metal preparados por el método de impregnación, y iii) catalizadores bimetálicos del tipo Sn-Ni/SnO2, Sn-Co/SnO2 y Ni-Co/SnO2 variando la relación entre los dos metales preparados por el método de impregnación. Los sólidos serán caracterizados por diferentes técnicas físicas y químicas, como MET, MEB, DRX, TPR para la determinación de la morfología, distribución y tamaño de partícula, temperatura de reducción.