PROCEDIMIENTO DE OBTENCION DE SURFACTANTES BIODEGRADABLES A PARTIR DE CELULOSA EN UN SOLO REACTOR

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) junto con la Universidad Politécnica de Valencia, ha desarrollado un nuevo Procedimiento de obtención de surfactantes biodegradables a partir de celulosa en un solo reactor.

La creciente exigencia actual de reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera debido a su efecto en el calentamiento global, ha generado un rápido desarrollo de tecnologías alternativas que utilicen materias primas renovables entre las que destaca la celulosa. El hecho de que la celulosa sea abundante y además sea una fuente renovable, ha supuesto un auge en estudios relacionados con la transformación de la misma.

Por otro lado, los alquilglicósidos de cadena larga son compuestos no iónicos que presentan excelentes propiedades como surfactantes, además de presentar una baja toxicidad y de ser biodegradables. Estos derivados de los carbohidratos pueden ser utilizados en cosmética y detergentes, como emulgentes en la empresa alimentaria y como agentes dispersantes en farmacéutica.

En la invención se describe un procedimiento capaz de transformar la celulosa en surfactantes alquil-α,β-glicósidos en condiciones suaves y en una reacción en un solo reactor utilizando un catalizador apropiado y condiciones de reacción adecuadas que permiten acoplar la hidrólisis de la celulosa de partida con la glicosidación de Fisher de la glucosa formada en el primer paso con alcoholes con cadenas de más de 4 carbonos. Los procesos en un solo reactor (también denominados reacciones en one pot) son una estrategia destinada a intensificar los procesos para mejorar la eficiencia de reacciones que ocurren en serie.

Estas reacciones están siendo ampliamente estudiadas debido a sus numerosas ventajas como la eliminación de los procesos de separación y purificación de intermedios con el consiguiente aumento de producción y disminución de inversión y formación de residuos.

La invención se refiere a un procedimiento de obtención de surfactantes a partir de celulosa y hemicelulosa que se lleva a cabo en una reacción en un solo reactor, one pot, y que comprende, los siguientes pasos:

a) un primer paso de hidrólisis donde se mezcla la celulosa con al menos un líquido iónico, agua y con catalizador.

b) un segundo paso de glicosidación en el que se añade al menos un alcohol cuando el nivel de hidrólisis de la celulosa está comprendido entre el 10 y el 80%.

En el procedimiento descrito según la invención, la cantidad de agua presente en el medio es importante ya que, aunque ésta favorece la primera etapa de hidrólisis de la celulosa y minimiza la formación de HMF (producto no deseado), tiene a su vez un efecto negativo en la segunda etapa de glicosidación de la glucosa, por lo que es necesario encontrar una cantidad que favorezca al máximo la hidrólisis de la celulosa intentando que cause el menor efecto negativo posible en la glicosidación de Fisher.

FUENTE | OEPM