Ácido levulínico

El ácido levulínico o ácido 4-oxopentanoico es un compuesto orgánico con la fórmula CH3C (O) CH2CH2CO2H. Está clasificado como ácido cetocarboxílico. Este sólido cristalino blanco es soluble en agua y disolventes orgánicos polares. Se deriva de la descomposición de la celulosa y es un precursor potencial de biocombustibles como el levulinato de etilo.

La síntesis original de ácido levulínico se realiza calentando hexosas (glucosa, fructosa) o almidón en ácido clorhídrico o sulfúrico diluido. El rendimiento depende de la naturaleza del ácido, la concentración de ácido, la temperatura y la presión. Además del ácido fórmico, se producen otros subproductos, parcialmente insolubles. Estos tienen colores profundos y su eliminación completa es un desafío para la mayoría de las tecnologías.

Muchos conceptos para la producción comercial de ácido levulínico se basan en una tecnología de ácido fuerte. Los procesos se llevan a cabo de forma continua con lignocelulosa como materia prima barata que se impregna con ácido mineral diluido y se transfiere a un reactor de alta presión donde se calienta con vapor para que la reacción forme ácido levulínico. Una vez que la mezcla de reacción se ha enfriado y los subproductos sólidos se han filtrado, el ácido levulínico formado se separa por extracción del catalizador de ácido mineral sin neutralización del catalizador ácido. Esto permite reciclar el catalizador ácido, mientras que el ácido levulínico se puede purificar del disolvente orgánico libre de ácido. El ácido levulínico puro se aísla por evaporación del disolvente de extracción y destilación del ácido levulínico. Las empresas que han desarrollado tecnología basada en este concepto incluyen Biofine, DSM, Segetis y GFBiochemicals. GFBiochemicals comenzó la producción comercial de ácido levulínico a una escala de producción de 2000 toneladas / año en Caserta, Italia en 2015. Caserta es la planta de producción de ácido levulínico operativa más grande del mundo.