Photochimie fine dans des milieux complexes

Fine photochemistry in complex media

• Auteur / Autrice : Said Naoumi
• Direction : Marie-Laure Viriot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Jury : Président / Présidente : Yves Chapleur
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Djamsah Awandi, Philippe Geoffroy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microémulsions

Fluides supercritiques

Systèmes moléculaires organisés

Chimie industrielle

Photochimie

Mots clés libres

Provitamines D

Jasmone

Proketal

Ergosterol

Résumé

Pour l'industrie chimique et plus particulièrement pour la chimie fine, la photochimie est un outil de synthèse à forte potentialité. La lumière (photons) représente un réactif hautement spécifique, qui offre des voies de synthèse nouvelles, plus sélectives et moins agressives que les voies thermiques. Tout l'art duphotochimiste, pour mettre en œuvre de façon optimale un procédé et plus particulièrement pour privilégier la production d'un produit ciblé, consiste à bien appréhender les propriétés d'absorption des substances soumises au rayonnement photonique, de connaître leurs états excités et d'analyser finement leurs différentes voies de désactivation; toutes ces caractéristiques sont fonction de la structure des composés et surtout de leur environnement (nature du solvant, ordre du milieu, polarité, viscosité, etc. ). C'est dans cet esprit que nous avons développé de laphotochimie dans des milieux complexes pour modifier les propriétés d'environnement comparées à celles de solvants classiques: dans (i) soit des systèmes moléculaires organisés (SMO), pour lesquels l'organisation à l'échelle moléculaire crée un ordre local plus élevé et une répartition de concentration des produits différente et localisée, (ii) soit des fluides supercritigues (FSC), qui se différencient par leurs propriétés de faible viscosité et de grande diffusivité. Les photoréactions étudiées correspondent à la production de produits à haute valeur ajoutée: prévitamines D, rétrokétal, cis-jasmone. Pour ces composés, une des étapes clés de leur photoréactivité repose sur une isomérisation cis/trans, qui est paniculièrement sensible aux propriétés d'environnement. L'irradiation des provitamines (ergostérol, prokétal) dans des SMO améliore la production des prévitamines (précurseurs des vitamines D et du rétrokétal) en limitant l'isomérisation cis/trans (PVD/tachystérol). L'utilisation de FSC (dioxyde de carbone) qui augmente l'efficacité de l'isomérisation trans/cis de la jasmone permettrait de valoriser l'isomère trans-jasmone

For industrial chemistry and especially for fine chemistry, photochemistry is a powerful synthetic tool. Light (photons) represents a highly specific reagent, offering new synthetic pathways, more selective and less aggressive than thermal ones. Ln order to set up a new process in an optimal way and particularly to favor a target product, the photochemist bas to weIl know the absorption properties of the irradiated substances, their excited states and to analyze accurately their different deactivation pathways ; aIl these characteristics depend not only on the structure of the compounds but also on their environment (solvent nature, order of the medium, polarity, viscosity, etc. ). With these ideas in mind, photochemistry was developed in complex media, which modify the environment features by comparison to classical solvents : (i) organized molecular systems (OMS), which undergo a higher local order at molecular level and a different and local concentration distribution for products, (ii) supercritical fluids (SCF), which have low viscosity and high diffusivity properties. The involved photoreactions concern the production of high value products : previtamins D, retroketal, cis-jasmone. For these compounds, one of the photoreactivity key steps consists of a cis/trans isomerization, which is particularly sensitive to the environment properties. Provitamins D irradiation (ergosterol, proketal) in OMS improve the previtamins production (precursors of vitamins D and retroketal) by lowering the cis/trans isomerization rate (PVD/tachysterol). The SCF use (carbon dioxide) which increases the trans/cis isomerization efficiency of jasmone would valorize the trans-jasmone isomer