Production of Levulinic Acid from Chitosan in Different Solvent Mediums Using Tungstophosphoric Acid as Catalyst

Abstract

Bu çalışmada kitosan ve glukozun farklı çözücü ortamlarında belirli sıcaklık ve sürede tungstofosforik asit katalizörlüğünde tek basamakta hidrolizi ve levulinik aside dönüşümleri incelenmiştir. Katalitik dönüşüm prosesinde kütlece 1:5 oranında (yardımcı çözücü-su) sulu ortama eklenen γ-valerolakton, kitosanın levulinik aside dönüşüm verimini değiştirmezken, glukoz dönüşüm verimini yaklaşık iki katına çıkarmıştır. Sulu ortama aynı oranda 1 butil 3 metilimidazolyum hidrojensülfat ilavesinde ise hem kitosan hem de glukoz dönüşümlerinde levulinik asit verimi sırasıyla %3,7 ve %22,7’ye ulaşmıştır. Kitosanın su/1 butil-3-metilimidazolyum hidrojensülfat ortamında dönüşümü sonrası toplam indirgen şeker miktarı ve katı atığın FT-IR spektrumu incelendiğinde iyonik sıvının asidik karakterinin hidroliz ve dönüşüm üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Katalizörsüz sulu ortamda biyokütle dönüşümünde levulinik asit oluşmazken, tungstofosforik asit kullanıldığında kitosandan %3,1, glukozdan ise %7,0 verimle levulinik asit elde edilmiştir.