Thèse soutenue

Synthèse sélective de polyglycérols et d'esters de polyglycérols en présence de catalyseurs mésoporeux basiques

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Auteur / Autrice : Gwénaëlle Charles
Direction : Yannick Pouilloux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie appliquée
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette étude s'inscrit dans le contexte de la valorisation des agroressources, et principalement du glycérol, l'objectif étant la synthèse sélective d'ester de polyglycérols directement à partir de glycérol et d'un ester gras. La réaction se fait normalement en deux étapes : synthèse sélective d'une famille de polyglycérols puis préparation des esters de polyglycérols. Pour atteindre notre objectif nous avons choisi un catalyseur de porosité déterminée permettant de contrôler le degré de polycondensation. Une comparaison des catalyseurs mésoporeux imprégnés et échangés par du césium a montré que la technique d'échange conduit aux solides les plus actifs et sélectifs dans la réaction d'éthérification du glycérol en di- et triglycérol. Cette étude a mis en évidence l'effet important de la nature du sel précurseur, du solvant et du pH de la solution d'échange sur la déstructuration ou la dissolution de la structure. Les résultats les plus intéressants ont été obtenus en présence d'un catalyseur échangé avec du carbonate de césium en utilisant l'eau comme solvant d'échange (sélectivité (di + triglycérol) de 100 % à 80% de conversion). La réutilisation des catalyseurs échangés n'engendre pas de diminution d'activité ou de sélectivité de la coupe (di- + triglycérol) ce qui semble indiquer que l'élément actif est stabilisé sur le catalyseur. En outre, la nature du catalyseur peut modifier la chemiosélectivité vis à vis des isomères de diglycérol non cycliques formés. La synthèse des esters de polyglycérols directement à partir du glycérol a montré que la sélectivité de la réaction de transestérification dépend fortement de la nature du catalyseur. En effet, le produit majoritaire est le dilaurate de glycérol en présence de MgO, alors qu'il se forme le trilaurate de diglycérol en présence du catalyseur mésoporeux à base de magnésium. L'adsorption préférentielle du glycérol à l'intérieur des pores du solide mésoporeux permet la synthèse des polyglycérols