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Chimie propre : activité catalytique de sels de métaux f dans les réactions de Friedel-Crafts et de Diels-Alder
| Auteur / Autrice : | Stéphanie Richard |
| Direction : | Alain Dormond |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Chimie-Physique |
| Date : | Soutenance en 1999 |
| Etablissement(s) : | Dijon |
Résumé
Ce mémoire décrit l'activité catalytique de sels de métaux f (lanthanides et uranium) dans les réactions de Friedel-Crafts et de Diels-Alder. L'activité des trifluorométhylsulfonates de terres rares en phase homogène a été comparée a celle de catalyseurs supportés à base de chlorures de lanthanides dans la réaction de benzoylation de l'anisole. Tous deux sont efficaces. Cependant, pour le catalyseur a base de scandium, le sel métallique est retrouvé en grande partie dans la solution. L'activité de ce dernier relève au moins pour partie de la catalyse homogène. Afin de vérifier l'activité des halogénures de lanthanides anhydres comme catalyseurs homogènes de la réaction de Friedel-Crafts, ceux-ci ont été testés dans la même réaction d'acylation que ci-dessus. Une différence notable, corrélée avec la solubilité de ces sels, apparait entre les chlorures yttriques, très actifs et les chlorures cériques de faible activité. L'utilisation d'adduits éthers (THF, dioxanne) augmente très sensiblement la solubilité, donc les performances des sels cériques mais reste pratiquement sans effet sur celles des sels yttriques. Une étude parallèle des sels d'uranium a établi la grande supériorité de ces derniers comme catalyseurs des réactions d'acylation. Le chlorure d'uranyle donne d'excellents rendements à faible concentration. Il pourrait être économiquement compétitif avec le chlorure d'aluminium. L'adduit dioxanne du trichlorure de néodyme se comporte comme un agent de déséthylation du phénétole dans la réaction d'acylation par le chlorure de 4-chlorobenzoyle. Une étude approfondie des différents paramètres de cette réaction permet de proposer un mécanisme. Des tris(bis(trifluorométhanesulfon)imidates) (triflimidates) de lanthanides ont été synthétisés. Ces sels très associés dans lesquels le cation lanthanide apparait nu sont des catalyseurs très performants des réactions de Diels-Alder.