Réactions de transestérification sélective du glycérol par des esters méthyliques en présence d'oxydes basiques

• Auteur / Autrice : Céline Vanhove
• Direction : Joël Barrault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stéarique, Acide

Métaux alcalins

Lithium

Magnésie

Glycérides

Catalyse

Résumé

L'utilisation des corps gras d'origine vegetale a des fins non alimentaires suscite de nombreuses etudes en raison de leur caractere renouvelable et evolutif. Neanmoins, la transformation des huiles entraine la formation de co-produits qu'il est important de valoriser dans le but de rentabiliser les procedes oleochimiques. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de valorisation du glycerol par la synthese de monoglycerides. La demande en monoglycerides s'oriente vers des produits de haute purete (superieure a 90%). Le developpement de nouveaux procedes catalytiques permettant de preparer les monoglycerides en une seule etape apparait donc prometteur et pour cela la reaction de transesterification du glycerol par le stearate de methyle en presence de solides basiques a ete privilegiee. Une etude comparative de divers oxydes basiques a permis de mettre en evidence la relation existant entre l'activite du catalyseur et sa basicite : la vitesse de transesterification augmente avec le caractere basique du solide. Divers systemes solides basiques peuvent etre retenus (mgo, la 2o 3, ceo 2, zno) parmi lesquels l'oxyde de lanthane est l'un des plus performants. Neanmoins, en raison de la difficulte de preparer un oxyde de lanthane de grande surface, le travail a ete poursuivi avec l'oxyde de magnesium. L'influence du mode de preparation de cet oxyde a egalement pu etre mis en evidence. Dans le but d'augmenter la basicite et donc l'activite de l'oxyde de magnesium, celui-ci a ete dope par un element alcalin. Parmi ceux-ci, seul le lithium conduit a un catalyseur plus basique que l'oxyde de magnesium. Neanmoins, dans le milieu reactionnel utilise, la stabilisation de l'element alcalin a la surface de l'oxyde est difficile. Ces catalyseurs ne possedant pas de micro- ou mesoporosite, la selectivite en monoglycerides est toujours a peu pres la meme quel que soit le catalyseur retenu. Afin d'accroitre cette selectivite et compte-tenu des travaux anterieurs realises au sein du laboratoire, nous avons propose de realiser des catalyseurs mesoporeux contenant du magnesium. En fait, dans ce travail, nous ne presenterons que les resultats obtenus en presence de catalyseurs mesoporeux silicoaluminiques modifies par du magnesium contrairement a ce qui etait attendu, la selectivite en monoglycerides s'est averee tres faible (environ 10%) en raison de la reaction parallele conduisant aux polyglycerols puis aux esters de polyglycerol. Il y a, en effet, a la surface du catalyseur competition entre les reactions de transesterification et d'etherification du glycerol et cette derniere est favorisee en raison de l'adsorption preferentielle du glycerol par rapport au stearate de methyle. Neanmoins, l'utilisation du laurate de methyle (a la place du stearate de methyle) conduit a une selectivite en monoglyceride bien plus importante. Ceci semble indiquer que la taille des pores du solide mesoporeux est trop petite pour que la reaction de transesterification du glycerol par le stearate de methyle ait lieu dans les pores du catalyseur, ce qui n'est pas le cas avec le laurate de methyle. Ainsi, nous montrons bien que l'optimisation de la taille des pores d'un solide mesoporeux basiques permet de realiser selectivement la reaction de transesterification selective du glycerol par un ester methylique gras afin de produire le monoglyceride correspondant.