Síntesis de productos químicos derivados de la biomasa empleando catálisis heterogénea heterociclos de la biomasa

Introducción.................................................................13

Capítulo 1. 

Obtención de 5-(hidroximetilfurfural)-2- furancarboxaldehído desde monosacáridos..............17

    1. Generalidades..............................................................................17

    2.  Obtención de 5-HMF a partir de monosacáridos................20

        2.1.  Obtención de 5-HMF a partir de fructosa...................21

        2.2.  Obtención de 5-HMF a partir de glucosa......................34

    3. Conclusiones..........................................................................................50

Capítulo 2.

Obtención de 5-hidroximetilfurfural desde polisacaridos y biomasa residual..................53

    1. Generalidades     53

    2. Obtención de 5-HMF a partir de celulosa          54

        2.1. Combinación de líquidos iónicos y cloruros de metales para la obtención de 5-HMF a partir de celulosa     56

        2.2. Obtención de 5-HMF a partir de celulosa en sistemas bifásicos          61

        2.3.  Obtención de 5-HMF a partir de celulosa con sales ácidas inorgánicas      62

        2.4.  Obtención de 5-HMF a partir de celulosa con arcillas funcionalizadas 63

        2.5.  Obtención de 5-HMF a partir de celulosa con zeolitas  64

        2.6.  Obtención de 5-HMF a partir de celulosa con sistemas catalíticos bifuncionales       65

        2.7.  Obtención de 5-HMF a partir de celulosa con solventes apróticos.......................................... 67

    3. Obtención de 5-HMF a partir de almidón....................................... 69

    4. Obtencion de 5-HMF a partir de inulina......................................... 75

        4.1.  Catálisis con cloruros...................................................................... 76

        4.2.  Catálisis con óxidos......................................................................... 79

        4.3.  Síntesis en agua.............................................................................. 81

    5. Obtención de 5-HMF a partir de biomasa lignocelulósica residual............................................ 83

        5.1.  Producción de 5-HMF asistida por microondas.............................. 84

        5.2.  Producción de 5-HMF mediante calentamiento convencional............................................. 86

    6. Conclusiones................................................................................... 92

Capítulo 3.

Esteres derivados del alcohol furfurílico............................................... 95

    1. Generalidades................................................................................. 95

    2.  Obtención de levulinato de etilo.................................................... 97

        2.1.  Síntesis de levulinato de etilo a partir de glucosa, celulosa y fructuosa............................ 97

        2.2.  Síntesis de levulinato de etilo a partir de ácido levulínico............. 98

        2.3.  Síntesis de levulinato de etilo a partir de alcohol furfurílico....................................... 100

    3. Alcohólisis de alcohol furfurílico a levulinato de etilo con SiO₂-SO₃H................... 103

        3.1.  Mecanismo de reacción de la eterificación de FA a levulinato de etilo...................... 111

    4. Ciclación del levulinato de etilo a y-valerolactona....................... 112

    5.  Conclusiones.................................................................................. 118 

Capítulo 4. 

Síntesis de ácido 2,5- furanodicarboxílico............................................ 119

    1. Generalidades................................................................................ 119

    2. Métodos para la obtención de FDCA............................................. 121

    3. Otros métodos............................................................................... 125

    4.   Métodos biocatalíticos para la obtención de FDCA....................... 125

        4.1.  Oxidación de 5-HMF para obtener FDCA....................................... 126

        4.2.  Obtención de FDCA a partir de hexosas con ácidos

aldáricos como principales intermediarios........................................... 131

    5. Conclusiones.................................................................................. 136

Capítulo 5.

Síntesis de compuestos heterocíclicos nitrogenados............................ 137

    1. Generalidades................................................................................ 137

    2. Síntesis de compuestos heterociclos nitrogenados....................... 141

        2.1.  Piridinas......................................................................................... 141

        2.2.  Pirimidinas..................................................................................... 142

        2.3.  Pirazoles e imidazoles.................................................................... 143

        2.4.  Isoxazoles....................................................................................... 144

        2.5.  Quinolinas e isoquinolinas............................................................. 145

        2.6.  Benzodiazepinas............................................................................. 147

        2.7.  Pirazolo-pirimidinas....................................................................... 149

    3. Otros heterociclos nitrogenados.................................................... 149

    4. Conclusiones.................................................................................. 150

Agradecimientos................................................................................... 151

Glosario................................................................................................. 153

Bibliografía general.............................................................................. 155