Synthèse et caractérisation de catalyseurs hétérogènes basiques et leur application aux réactions de condensation aldolique

• Auteur / Autrice : Joseph Lopez
• Direction : François Figueras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Figueras

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acides et bases, Théories des

Estérification

Catalyse hétérogène

Supports de catalyseurs

Zéolites

Hydrotalcite

Condensation

Aldolisation

Résumé

Cette etude exploratoire a porte sur la synthese, l'activation et la caracterisation de solides basiques tels que des hydrotalcites mg/al (ht), des zeolithes modifiees, des oxydes simples et mixtes, et des sels, kf et kno 3, supportes sur alumine. Ces solides ont ete compares entre eux du point de vue de leur basicite de lewis ou de bronsted, apres etude des parametres determinants pour leur activite catalytique. L'aldol peut etre selectivement obtenu a 0\c lors de la condensation entre le benzaldehyde et l'acetone. Cette reaction, catalysee par les sites basiques de type bronsted, est tres sensible a la nature du solvant utilise et montre une cinetique complexe avec adsorption competitive des reactifs. Les meilleurs rendements sont obtenus sur des hts calcinees puis rehydroxylees (60% de rendement en aldol en 1 heure). Par contre, lorsque la condensation aldolique entre le benzaldehyde et l'acetophenone est effectuee a 150\c avec un melange equimolaire, les sels kf et kno 3 deposes sur alumine sont nettement plus actifs que les hts et le rendement en croton est de 75% en 6 heures. Dans la reaction de meerwein-ponndorf-verley, entre l'isopropanol et la tertiobutylcyclohexanone, catalysee par des sites de lewis, les catalyseurs les plus actifs sont les oxydes mixtes obtenus par decomposition thermique des hts. L'isomerisation de la -isophorone en -isophorone constitue un test catalytique simple permettant d'evaluer le nombre de sites basiques des solides. Le rapport mg/al optimum pour les hts se situe vers 2,6 pour ces trois types de reactions. En revanche, pour l'hydratation du benzonitrile en benzamide, l'activite catalytique de l'ht rehydratee augmente lineairement avec le rapport mg/al et atteint 80% de rendement apres 6 heures de reaction sur une ht de rapport 4,8. Les sels supportes sur alumine sont tres actifs pour realiser la transesterification du carbonate d'ethylene en dimethylcarbonate et atteignent 88% de selectivite a conversion totale en environ 15 minutes.