Método permite obter acetona de forma mais simples, segura e barata

Considerada um insumo essencial na indústria química, a acetona geralmente é produzida por meio de um processo elaborado e perigoso. Uma estratégia mais sustentável foi desenvolvida por cientistas da UFSCar, da UFMG e colaboradores da Alemanha.

A estratégia alternativa baseia-se na oxidação do propano usando cloreto de ferro como catalisador homogêneo na presença de luz. Foto: Vitor Gabriel Pastana

Insumo essencial na indústria química, a acetona é utilizada na fabricação de uma grande variedade de produtos, como adesivos, antibióticos, componentes eletrônicos, solventes e removedores, tintas de impressão e vitaminas, entre outros. Seu processo de produção, no entanto, é elaborado e perigoso.

Para simplificá-lo, torná-lo mais seguro e diminuir custos, um grupo de pesquisadores do Brasil e da Alemanha desenvolveu um método inédito, que utiliza apenas luz e um composto químico barato: o cloreto de ferro (FeCl3).

Conhecido como Hock ou cumeno, o processo padrão de fabricação de acetona envolve diversas etapas: primeiramente, o propano – subproduto do petróleo – é transformado em propileno, um gás extremamente inflamável que reage com o benzeno e, em seguida, com o oxigênio a altas temperaturas e pressões para dar origem à acetona.

Essas reações também geram um composto denominado fenol – que tem demanda menor e gera custo para ser transformado em substâncias de maior valor.

O método alternativo, proposto por cientistas das universidades Federal de São Carlos (UFSCar), Federal de Minas Gerais (UFMG) e do Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (Alemanha), baseia-se na oxidação do propano usando cloreto de ferro como catalisador homogêneo na presença de luz (reação fotocatalítica).

“Descobrimos que, ao ser irradiado com determinados comprimentos de onda, o cloreto de ferro gera o radical cloro, que é extremamente oxidante e faz a ativação da ligação CH, ou seja, quebra a ligação entre carbono e hidrogênio, dando origem a um radical que, na presença de oxigênio, leva à formação de acetona”, explica Ivo Freitas Teixeira, professor do Departamento de Química da UFSCar e coordenador do estudo.

“Realizamos uma reação muito importante de maneira absolutamente diferente e utilizando elementos muito simples.”

A comprovação de que a reação foi realmente conduzida por radicais de cloro gerados pela fotólise da ligação Fe-Cl foi feita por meio de estudos mecanísticos, incluindo análises de espectrometria de massa (que permitem identificar os componentes de uma mistura com base no peso molecular de cada elemento).

Entre as vantagens do novo processo estão o fato de ele ser direto (não há produção de propileno em etapas intermediárias) e mais seguro, pois não envolve reações de oxigênio em altas pressões e temperaturas nem intermediários inflamáveis e perigosos.

Além disso, reduz o gasto de energia e o custo, pois possui menos etapas e ocorre à temperatura ambiente de 25 °C.

Apesar de os experimentos terem utilizado uma fonte de luz do tipo LED, a ideia é que, no futuro, ela possa ser substituída por luz solar, tornando o método ainda mais sustentável. (Julia Moióli/Agência FAPESP)

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