Activités catalytiques des sulfures des métaux de transition dans les réactions faisant intervenir des molécules azotées

par Julio Carlos Afonso

Thèse de doctorat en Sciences. Catalyse

Sous la direction de Jean Louis Portefaix.

Soutenue en 1990

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jean Louis Portefaix.

mots clés

• Sulfures métalliques
• Composés métaux de transition-soufre
• Désazotation
• Scission (chimie)
• Hydrogénation

Résumé

Le but de ce travail est l'etude des proprietes catalytiques des differents sulfures des metaux de transition dans des reactions impliquant des molecules azotees: n-pentylamine, piperidine, pyridine et aniline, representatives de differents composes presents dans les charges petrolieres. La conversion de ces molecules implique des reactions d'hydrogenation et des reactions de rupture de liaisons csp#3-n et csp#2-n. Les resultats ont ete compares a ceux obtenus pour des reactions d'hydrogenation d'aromatiques (biphenyle, toluene) et de rupture de la liaison c-c (craquage de l'isooctane). Toutes ces reactions ont ete realisees dans des microreacteurs dynamiques travaillant a pression atmospherique ou sous pression d'hydrogene et en presence de quantites variables de sulfure d'hydrogene. En fonction de la position du metal dans la classification periodique et suivant le type de reaction etudiee, des differences d'activite importantes sont observees. Les sulfures des elements de la premiere ligne sont en general beaucoup moins actifs que ceux de la deuxieme et de la troisieme ligne. Pour les reactions de rupture de la liaison csp#3-n, les sulfures des metaux de la deuxieme ligne sont generalement les plus actifs, avec deux maxima pour les groupes v (nb) et viii (rh); le maximum du groupe viii disparait pour la coupure de la liaison csp#2-n. En ce qui concerne les reactions d'hydrogenation, les sulfures des elements de la troisieme ligne sont en general les plus actifs, et un maximum est observe au niveau du groupe viii. Les resultats sont comparables pour la conversion des molecules contenant de l'azote et celles n'en contenant pas. Un parallelisme tres net a ete observe entre les proprietes acido-basiques des sulfures des groupes v-vi (mises en evidence dans la reaction de craquage de l'isooctane) et leurs proprietes pour la rupture de la liaison csp#3-n. Ceci permet de confirmer

Titre traduit

Catalytic activities of transition metal sulphides for reactions involving nitrogen-containing molecules

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