Application de méthodes théoriques a l'étude des catalyseurs métallocènes de polymérisation du propylène

par Laurent Petitjean

Thèse de doctorat en Chimie informatique et théorique

Sous la direction de Manuel F. Ruiz-Lopez.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Depuis le début des années 80, un nouveau type de système catalytique (métallocène/MAO) a relancé l'intérêt industriel pour la catalyse de polymérisation. La structure bien définie de son précurseur (de type l2MCl2 avec M = Ti, Zr) offre la possibilité de faire varier systématiquement la structure du site actif et permet donc d'utiliser des méthodes théoriques pour prédire l'activité des catalyseurs. L’objectif de notre travail est l'obtention de modèles permettant la sélection de nouvelles molécules comme catalyseurs de polymérisation. L’étude effectuée s'est articulée autour de deux approches complémentaires : la mécanique moléculaire et la mécanique quantique (DFT). Nous exposons en premier lieu les calculs effectués sur une série de molécules déjà décrites dans la littérature (brevet Hoechst). Ces travaux nous permettent de montrer l'intérêt de la mécanique moléculaire pour ce type de problème. Nous présentons ensuite une méthode de mise au point de paramètres pour la mécanique moléculaire et l'utilisation de ces paramètres pour l'étude d'une nouvelle famille de molécules pouvant être utilisées comme catalyseurs. Nous développons par la suite les résultats des calculs quantiques et l'étude des mécanismes de polymérisation, en commençant par la polymérisation de l'éthylène pour poursuivre avec la polymérisation du propylène. Nous montrons ainsi le parallèle entre les deux réactions de propagation. Nous nous intéressons enfin aux processus de terminaison de chaines : β-h élimination, transfert au monomère et hydrogénation. L’analyse des résultats nous permet d'identifier quelques facteurs moléculaires essentiels pour l'activité et la sélectivité des catalyseurs. La modélisation de nouveaux systèmes et la prédiction qualitative de leurs propriétés sont donc tout à fait envisageables et représentent une aide précieuse pour la recherche expérimentale.

  • Titre traduit

    Application of theoretical methods to the study of metallocenes catalysts for propylene polymerization


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Informations

  • Détails : 1 vol. (180 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury.
  • Annexes : 112 références

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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