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dc.creatorCarvalho, Fabiana Moreira de-
dc.date.accessioned2024-10-03T11:55:48Z-
dc.date.available2024-10-03-
dc.date.available2024-10-03T11:55:48Z-
dc.date.issued2024-10-03-
dc.date.submitted2024-07-23-
dc.identifier.citationCARVALHO, Fabiana Moreira de. Cachaça como solvente alternativo em reações multicomponentes. 2024. 82 p. Dissertação (Mestrado Acadêmico) – Universidade Federal de Lavras, Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, Lavras, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/59540-
dc.description.abstractCachaça is a widely known alcoholic beverage used in the preparation of various drinks. It is produced through the distillation of fermented sugarcane must, in a process divided into three stages: the head fraction, the heart fraction, and the tail fraction. The head and tail fractions are discarded, often directed towards ethanol production. This historical context reflects the importance of sugarcane in the Brazilian economy, being one of the first globalized industries. The main components of cachaça are water and ethanol, but it also contains other elements that influence its flavor and aroma, such as heterocyclic compounds. Studies have shown that cachaça and its head fraction can be used as solvents in industrial syntheses, highlighting their economic and environmental potential. Heterocyclic compounds, which contain heteroatoms in the carbon chain, are relevant in organic chemistry and in the research of new pharmaceuticals. The objective of this work was to produce compounds such as 1,4-dihydropyridine, 3,4-dihydropyrimidinone, and hexahydroquinoline using different solvents: absolute ethanol, acetonitrile (conventional solvents), and head fraction of cachaça and cachaça (alternative solvents). The use of bismuth nitrate pentahydrate as a catalyst was also investigated. Syntheses were conducted through multicomponent reactions (MCRs), where the reagents were mixed in a single reaction flask with the solvent and catalyst under reflux. The reagents used included aromatic aldehyde, ethyl acetoacetate, and ammonium acetate for 1,4-dihydropyridine; aromatic aldehyde, ethyl acetoacetate, cyclohexanone, and ammonium acetate for hexahydroquinoline; and aromatic aldehyde, ethyl acetoacetate, and urea for 3,4-dihydropyrimidinone. Product characterization was performed using differential scanning calorimetry (DSC), nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H and 13C NMR), and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). The results showed that the syntheses using head fraction of cachaça and cachaça as solvents were successful, evidenced by the presence of precipitates and satisfactory characterization results. The optimized methodology favored the production of hexahydroquinoline with better yields. It was noted that yields obtained with alternative solvents surpassed those with conventional solvents. The use of 0.4% bismuth nitrate pentahydrate as a catalyst proved effective. The head fraction of cachaça stood out as an environmentally advantageous alternative, offering yields superior to ethanol. Although there is still room for research on the optimal conditions for these reactions, the results indicate that components of cachaça directly influence the yield of MCRs, demonstrating its potential in the chemical industry. The potential use of cachaça and its head fraction as an alternative solvent in organic syntheses in Brazil, where sugarcane production accounts for 45.72% of global output, not only reduces costs by replacing absolute ethanol but also promotes positive social and economic impacts, enhancing local culture and utilizing a frequently discarded byproduct, thereby strengthening communities and sustainable practices.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subjectCachaçapt_BR
dc.subjectSolventes alternativospt_BR
dc.subjectReações multicomponentespt_BR
dc.subjectSíntese orgânicapt_BR
dc.subjectCatálisept_BR
dc.subjectAlternative solventspt_BR
dc.subjectMulticomponent reactionspt_BR
dc.subjectOrganic synthesispt_BR
dc.subjectCatalysispt_BR
dc.titleCachaça como solvente alternativo em reações multicomponentespt_BR
dc.title.alternativeCachaça as an alternative solvent in multicomponent reactionspt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímicapt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Thomasi, Sérgio Scherrer-
dc.contributor.referee1Bellete, Barbara Sayuri-
dc.contributor.referee2Silva, Maria Cristina-
dc.description.resumoA cachaça é uma bebida alcoólica amplamente conhecida, utilizada na preparação de diversos drinks. Ela é produzida por meio da destilação do mosto fermentado da cana-de-açúcar, em um processo dividido em três etapas: fração cabeça, fração coração e fração cauda. As frações cabeça e cauda são descartadas, frequentemente direcionadas à produção de etanol. Esse contexto histórico reflete a importância da cana-de-açúcar na economia brasileira, sendo uma das primeiras indústrias globalizadas. Os principais componentes da cachaça são água e etanol, mas ela também contém outros elementos que influenciam seu sabor e aroma, como compostos heterocíclicos. Estudos têm mostrado que a cachaça e sua fração cabeça podem ser usadas como solventes em sínteses industriais, destacando seu potencial econômico e ambiental. Compostos heterocíclicos, que contêm heteroátomos na cadeia carbônica, são relevantes na química orgânica e na pesquisa de novos fármacos. Neste trabalho, o objetivo foi produzir compostos como 1,4-diidropiridina, 3,4-diidropirimidinona e hexaidroquinolina, utilizando diferentes solventes: etanol absoluto, acetonitrila (solventes convencionais), fração cabeça de cachaça e cachaça (solventes alternativos). Também se investigou o uso do nitrato de bismuto pentahidratado como catalisador. As sínteses foram realizadas por meio de reações multicomponentes (RMCs), onde os reagentes foram misturados em um único frasco reacional com o solvente e catalisador sob refluxo. Os reagentes utilizados incluíram aldeído aromático, acetoacetato de etila e acetato de amônio para a 1,4-diidropiridina; aldeído aromático, acetoacetato de etila, cicloexa-1,3-diona e acetato de amônio para a hexaidroquinolina; e aldeído aromático, acetoacetato de etila e uréia para a 3,4-diidropirimidinona. A caracterização dos produtos foi realizada por calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN de 1H e 13C) e espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram que as sínteses usando fração cabeça de cachaça e cachaça como solventes foram bem-sucedidas, com a presença de precipitados e resultados de caracterização satisfatórios. A metodologia otimizada favoreceu a produção da hexaidroquinolina com melhores rendimentos. Notou-se que os rendimentos obtidos com solventes alternativos superaram os de solventes convencionais. O uso de 0,4% de nitrato de bismuto pentahidratado como catalisador foi eficaz. A fração cabeça de cachaça se destacou como uma alternativa ambientalmente vantajosa, oferecendo rendimentos superiores ao etanol. Embora ainda haja espaço para pesquisas sobre as condições ideais das reações, os resultados indicam que os componentes da cachaça influenciam diretamente o rendimento das RMCs, evidenciando seu potencial na indústria química. A possível utilização da cachaça e sua fração cabeça como solvente alternativo em sínteses orgânicas no Brasil, onde a produção de cana-de-açúcar representa 45,72% da produção global, não apenas reduz custos ao substituir o etanol absoluto, mas também promove impactos sociais e econômicos positivos, valorizando a cultura local e aproveitando um resíduo frequentemente descartado, fortalecendo assim comunidades e práticas sustentáveis.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Químicapt_BR
dc.subject.cnpqQuímicapt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5065510865666232pt_BR
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