Contribuições da Química Verde em processos de síntese
DOI:
https://doi.org/10.34115/basrv10n1-006Keywords:
Química Verde, esterificação de Fischer-Speier, metodologia verde de Schotten-BaumannAbstract
A crescente preocupação com a sustentabilidade e os impactos ambientais da indústria química impulsionou o desenvolvimento da Química Verde como alternativa aos processos tradicionais. Este trabalho apresenta uma breve revisão sobre a clássica esterificação de Fischer-Speier e sua contraparte em metodologias ecologicamente mais amigáveis, destacando-se a esterificação por processo verde de Schotten-Baumann, e os avanços alcançados na busca por rotas sintéticas mais limpas e seguras. As reações de esterificação constituem-se de extrema importância dentro da Química, com aplicações em inúmeras áreas. Inicialmente, são discutidos aqui a origem e os princípios da Química Verde, bem como sua consolidação no cenário mundial e brasileiro, evidenciando sua relevância para a inovação científica e industrial. Em seguida, aborda-se a esterificação de Fischer-Speier, reação clássica de síntese de ésteres que, apesar de sua importância histórica e aplicabilidade, apresenta limitações relacionadas ao uso de ácidos fortes, alto consumo energético e geração de resíduos. São analisadas ainda as alternativas oferecidas pela esterificação verde de Schotten-Baumann. A comparação entre os dois métodos demonstra que a rota verde atende a diversos princípios da Química Verde, como prevenção de resíduos, eficiência energética e maior segurança de processo, mostrando-se mais alinhada às demandas contemporâneas de sustentabilidade. Conclui-se que, embora a esterificação de Fischer-Speier permaneça como marco didático e histórico, as metodologias verdes como a de Schotten-Baumann representam o futuro da síntese de ésteres, integrando eficiência sintética e responsabilidade ambiental.
References
ANASTAS, P. T.; EGHBALI, N. Green Chemistry: Principles and Practice. Chemical Society Reviews, v. 39, n. 1, p. 301-312, 2010.
ANASTAS, P. T.; WARNER, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice. New York: Oxford University Press, 1998.
BARROS, D. S. N. Produção de biodiesel utilizando lipases produzidas por fermentação em estado sólido em farelo de algodão como catalisadores. Trabalho de Conclusão de Graduação (Graduação em Química) Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
BAUMANN, E. Ueber eine einfache methode der darstellung von benzoësäureäthern. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, v. 19, n. 2, p. 3218-3222, 1886.
BOERNER, L. K. The birth of green chemistry. Chemical & Engineering News, v. 101, n. 26, 2023.
CARSON, R. Silent Spring. Boston: Houghton Mifflin, 1962.
CINTRA, C. A.; DA SILVA, A.; JUNIOR, J. M.; BATALINI, C. Síntese de amidas poliaromáticas conduzidas por processo verde e investigações farmacológicas. Revista Panorâmica on line, v. 37, 2022.
CLARK, J. H.; BUDARIN, V.; DESVERGNE, B.; LANCASTER, M. Using metrics and sustainability considerations to evaluate the greenness of chemical processes. Sustainable Chemical Processes, v. 1, p. 1–23, 2013.
CLAYDEN, J.; GREEVES, N.; WARREN, S.; WOTHERS, P. Organic Chemistry, USA: Oxford University Press, 2007.
FENG, S. Recent progress in the synthesis of esters. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, n. 440, 022019, 2020.
FERREIRA, F. E. S. Sinapatos sintéticos como candidatos a protótipos de fármacos antifúngicos. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal da Paraíba. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa – PB, 2022.
FISCHER, E.; SPEIER, A. Darstellung der ester. Chemische Berichte, v. 28, n. 3, p. 3252–3258, 1895.
GAETA, H. O. Estratégias para adequação da qualidade do biodiesel obtido pela rota enzimática utilizando associação de lipases. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Energia) — Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2020.
HASELI, K.; ESMKHANI, M.; JAVANSHIR, S. Ultrasound-assisted green synthesis of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles using natural polymer supports. Scientific Reports, n. 15, article number 28624, 2025.
IJIRI, J. S.; SANTOS, M. F. L.; JUNIOR, J. M.; SANTOS, W. B.; BATALINI, C. Síntese de ésteres mono, bi e tridentados via metodologia verde e avaliações biológicas. Disciplinarum Scientia: Naturais e Tecnológicas, v. 25, n. 1, p. 37-51, 2024.
KHAN, Z.; NASEEM, H.; ILYAS, S.; RAZA, W. Current developments in esterification reaction: A review on process and parameters. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, v. 9, n. 29, p. 9600–9622, 2021.
LENARDÃO, E. J.; FREITAG, R. A.; DABDOUB, M. J.; BATISTA, A. C. F.; SILVEIRA, C. C.; “Green Chemistry” - Os 12 princípios da química verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Química Nova, v. 26, n. 1, p. 123-129, 2003.
LINTHORST, A. An overview: origins and development of green chemistry. Foundations of Chemistry, v. 12, n. 01, p. 55-68, 2010.
MAGOSSO, M.; VAN DEN BERG, M.; VAN DER SCHAAF, J. Kinetic study and modeling of the Schotten–Baumann synthesis of peroxyesters using phase‑transfer catalysts in a capillary microreactor. Reaction Chemistry & Engineering, v. 6, n. 9, p. 1574–1590, 2021.
MANNAN, S. M. The evolution of process safety: current status and future direction. Annual review of chemical and biomolecular engineering, v. 7, n. 1, p. 135-162, 2016.
MANNU, A.; LALLANA, E.; PETRUCCI, C.; MORETTO, A. Fischer-Speier esterification and beyond: recent advances. Catalysts, v. 14, n. 12, p. 931, 2024.
MARCO, B. A.; RECHELO, B. S.; TÓTOLI, E. G.; KOGAWA, A. C.; GALGADO, H. R. N. Evolution of green chemistry and its multidimensional impacts: a review. Saudi Pharmaceutical Journal, v. 27, n. 1, p 1-8, 2018.
McMURRY, J. Química Orgânica, 7 ed., Cengage Learning: São Paulo, 2011.
MELCHIORRE, M.; PASCUCCI, A.; D’AMATO, R.; ZANONI, C. A simple Zn(II) catalyst for green fatty acid esterification. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, v. 9, n. 2, p. 1057–1066, 2021.
MUREȘAN, A. C. Ibuprofen: original versus green synthesis. Metallurgy and Materials Science, v. 41, n. 3, p. 30–34, 2018.
MURPHY, M. A. Early industrial roots of green chemistry – II: international “pollution prevention” efforts during the 1970s and 1980s. Substantia, v. 4, n. 2, p. 13-27, 2020.
NASEEF, H. H.; TULAIMAT, R. H. Transesterification and esterification for biodiesel production: A comprehensive review of catalysts and palm oil feedstocks. Energy Conversion and Management, X 26, 100931, 2025.
OLIVEIRA, C. A.; SOUZA, A. C. J.; SANTOS, A. P. B.; SILVA, B. V.; LACHTER, E. R.; PINTO, A. C. Síntese de ésteres de aromas de frutas: um experimento para cursos de graduação dentro de um dos princípios da Química Verde. Revista Virtual de Química, v. 6, n. 1, p. 152-167, 2014.
PEREIRA, J. G. N.; LIMA, M. L. S. O.; SAMPAIO, C. G. Avanços e desafios da educação em Química Verde (EQV) no Brasil: uma revisão sistemática da literatura. Revista Cocar, v. 21, n. 39, 2024.
RAJENDRAN, A.; KARTHIKEYAN, C. Silica sulphuric acid catalyzed Fischer esterification reaction under solventless condition: a novel green chemical reaction. Chemical Science International Journal, v. 1, n. 2, p. 40–47, 2011.
REZENDE, D. V. A.; REZENDE, B. A.; DE OLIVEIRA, M. V. M; BATALINI, C. Preparação e caracterização de ésteres e amidas aromáticas seguindo alguns dos princípios da Química Verde. Disciplinarum Scientia: Naturais e Tecnológicas, v. 22, n. 1, p. 55-66, 2021.
SANTOS, J. G.; SILVA, A.; JUNIOR, J. M.; BATALINI, C. Green process in benzoic acid derivatives synthesis. Brazilian Applied Science Review, v. 5, n. 5, p. 2016–2028, 2021.
SANTOS, J. R.; SOUZA, R. O. M. A.; ANDRADE, C. K. Z. Química verde: fundamentos e aplicações no contexto brasileiro. Revista Virtual de Química, v. 10, n. 6, p. 2039–2057, 2018.
SHELDON, R. A. Green and sustainable manufacture of chemicals from biomass: state of the art. Green Chemistry, v. 16, p. 950-963, 2014.
SCHOTTEN, C. Ueber die oxydation des piperidins. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, v. 17, n. 2, p. 2544-2547, 1884.
SILVA, A.; JUNIOR, J. M.; BATALINI, C. Síntese e caracterização de derivados da L-fenilalanina e L-tirosina alinhada à “Química Verde” e avaliação da toxicidade. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 1, p. 1614-1631, 2021.
SILVA, S. P.; VIEIRA, A. S. C. Eficiência na produção das principais matérias‑primas vegetais exploradas para o biodiesel no Brasil. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, Campo Mourão, v. 16, n. 3, p. 1‑21, 2023.
SUZUKI, S.; ITO, H.; ISHIZUKA, S.; NONAKA, R.; NOIKE, M.; KODAMA, T.; FUNAKI, K.; TAGUCHI, M.; KAGAYA, T.; SATO, S.; REDLER, G.; YOKOYAMA, Y. Perfect solvent- and catalyst-free syntheses of imine derivatives using the pressure reduction technique. Green and Sustainable Chemistry, v. 9, p. 105–118, 2019.
TURHANEN, P. A.; NURMI, K.; VÄÄNÄNEN, R.; SALMI, T. Green and efficient esterification method using 1,3-benzenedisulfonic acid as a recyclable catalyst. Plos One, v. 14, n. 7, p. e0218460, 2019.
WANG, A.-Q.; WU, X.-L.; WANG, J.-X.; PAN, H.; TIAN, X.-Y.; XING, Y.-L. A novel solid acid catalyst synthesized from ZnAl₂O₄ spinel and its application in the esterification of acetic acid and n-butyl alcohol. RSC Advances, v. 5, p. 19652-19658, 2015.
YALLAPPA, G. N.; SINGH, L. P.; MOUNIKA, N.; CISMA, V. S.; SATTU, H.; PANIGRAHY, U. P.; RAJESHWAR, V.; MURALIDHARAN, V. Ionic liquid catalyzed microwave assisted synthesis, characterization and anticancer activity of novel pyrazolo[3,4-d]pyrimidine derivatives. Asian Journal of Chemistry, v. 36, n. 12, p. 2972-2976, 2024.
ZHANG, Y.; ZHEN, B.; LI, H.; FENG, Y. Basic ionic liquid as catalyst and surfactant: green synthesis of quinazolinone in aqueous media. RSC Advances, v. 8, n. 64, p. 36769-36774, 2018.

