Obtención de vainillina a partir de biomasa de maíz con óxidos mixtos como catalizadores sólidos

Abstract

Se presenta la síntesis de óxidos mixtos de cobre y cobalto derivados de hidrotalcitas que se prepararon por el método de coprecipitación a partir de las sales de magnesio, aluminio, cobre y cobalto; las hidrotalcitas obtenidas se calcinaron para formar los óxidos mixtos, los cuales se evaluaron en la reacción de oxidación del ácido ferúlico, ácido 3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-2-propenoico, obtenido de aldrich, para la obtención de vainillina. El HKUST-1 (Hong Kong University of Science and Technology), un catalizador metal-orgánico, también se evaluó como otra alternativa en la síntesis de vainillina. El ácido ferúlico se extrajo del nejayote de maíz (biomasa) líquido que contiene moléculas fenólicas y lignocelulosicas importantes para producir moléculas como la vainillina. Los materiales obtenidos fueron analizados por diferentes técnicas fisicoquímicas. Mediante la difracción de rayos-X se identificaron las fases de los diferentes materiales sintetizados. Por medio de la adsorción/desorción de N2 se determinó el área superficial específica y la porosidad de los materiales. Por la técnica de FTIR, se determinaron las señales de las vibraciones características de estos materiales. Los materiales se evaluaron como catalizadores en la reacción de oxidación del ácido ferúlico para la obtención de vainillina. Se estudiaron las condiciones de reacción modificando: el disolvente, la temperatura y la cantidad de catalizador. Las reacciones se monitorearon mediante cromatografía de placa fina (TLC). Los productos obtenidos se identificaron por Resonancia Magnética Nuclear de 1H y 13 C y cromatografía de gases. Con las condiciones de reacción en que se obtuvo mayor conversión a vainillina se evaluaron los catalizadores en la oxidación de ácido ferúlico extraído de nejayote.