Aplicação de catalisadores a base de heteropoliácidos na transformação de compostos terpênicos : (+)-aromadendreno e (R,R)-sabineno.

Abstract

Neste trabalho foram empregados catalisadores a base de heteropoliácidos da série de Keggin, no desenvolvimento de processos para transformação catalítica de componentes presentes na matéria prima de origem natural, visando obter compostos com potencial valor agregado. Estudou-se a aplicação do catalisador H3PW12O40 (PW), o heteropoliácido mais forte da série Keggin, em sistema homogêneo, e seu sal de césio (CsPW), empregado como catalisador em sistema heterogêneo, para a funcionalização do (+)-aromadendreno em fase líquida. Até então, não foi encontrado relatos na literatura usando heteropoliácidos como catalisadores para essa reação. O (+)-aromadendreno é um composto de origem natural, o qual pode ser extraído da cauda de destilação do óleo essencial de Eucalyptus globulus, e cuja principal propriedade é atividade antimicrobiana. Os estudos da transformação de (+)-aromadendreno resultaram na obtenção de produtos funcionalizados conhecidos e inéditos, além do produto de isomerização formado nos solventes butanol e etanol, conhecido como (+)-ledeno, que apresenta propriedades antibacteriana, antifúngica, ant-inflamatória e anti-oxidante, empregados principalmente na indústria farmacêutica. A seletividade para os produtos de interesse é dependente das condições reacionais, contudo, foram observados a formação dos mesmos produtos principais mediante o uso do PW e do CsPW para ambos os solventes estudados. A utilização do etanol como solvente e nucleófilo se mostrou mais promissora quando comparada ao emprego do butanol. O uso do catalisador heterogêneo, CsPW, possibilita o desenvolvimento de um processo ambientalmente favorável, onde a recuperação do catalisador pode ocorrer mais facilmente assim como sua reutilização. Em condições otimizadas e na presença de CsPW, foi alcançado um rendimento de 70%, em apenas 30 minutos de reação em butanol. E em etanol um rendimento conjunto para os produtos de interesse equivalente a 74%. O CsPW também foi utilizado como catalisador em sistema heterogêneo na isomerização e na funcionalização do (R,R)-sabineno. Até o presente momento, não existem relatos de estudos empregando catalisadores a base de sal de heteropoliácido para esta finalidade, sendo inédita a aplicação do sal CsPW na reação proposta. O sabineno é um monoterpeno bicíclico encontrado no óleo essencial da planta Aloysia sellowii moldenke, na pimenta preta e também em de folhas do grupo Duguetia furfuracea. Esse composto apresenta ação analgésica, anti-inflamatória e expectorante. Em todos os testes catalíticos realizados, foram obtidos como produtos principais os compostos: α-terpineno, γ-terpineno, terpinoleno, acetato de 1,4-terpineol, 1,4-terpineol e 1,8-terpineol. Em condições favoráveis a funcionalização do (R,R)-sabineno foi possível obter seletividade de 12% para α-terpineno, 17% para γ-terpineno, 4% para terpinoleno, 13% para acetato de 1,4-terpineol, 13% para 1,4-terpineol e 17% para 1,8-terpineol. Esses resultados estão atrelados a conversões significativas do substrato, de aproximadamente 95%. Todos os compostos obtidos apresentam aplicação conhecida na indústria da química fina.