Contribution a l'etude des mecanismes d'activation acido-catalysee de petits alcanes sur des catalyseurs acides solides

par ALAIN SASSI

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean Sommer.

Soutenue en 2000

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Afin de tester la bimolecularite de l'isomerisation du n-butane, la reaction d'isomerisation/craquage de c 8 ramifies a ete etudiee sur la zircone sulfatee. Les distributions de produits obtenues montrent une selectivite importante en isobutane et en isopentane. Ce resultat est en accord avec la formation bimoleculaire de l'isobutane a partir du n-butane. Cependant la detection de produits de poids moleculaire plus eleve (c 6, c 7, etc) montre que des reactions d'oligomerisation ont lieu simultanement. L'activation du propane et de l'isobutane a ete etudiee sur la hzsm5 a 150\c. La formation de produits de craquage a ete observee dans les premieres minutes de reaction. L'addition de monoxyde de carbone et d'eau aux reactifs, montre la formation de 1 a 2% d'acide carboxylique. Afin de mieux comprendre la reactivite des alcanes legers, la cinetique de l'echange h/d entre l'isobutane et deux zeolithes deuterees a ete etudiee. Cette etude a ete basee sur des mesures de deuteration par cpg et sm. Le remplacement du proton tertiaire de l'isobutane par du deuterium montre un effet isotopique primaire sur la vitesse de reaction, indiquant que l'etape lente de la reaction comporte une coupure de liaison c-h (c-d) tertiaire. Deux etapes peuvent etre cinetiquement limitantes de cette reaction : la formation initiale du cation a partir de l'alcane ou le transfert d'hydrure. L'addition d'alcenes (isobutene) dans le flux de reactif montre la disparition de la periode d'induction et que l'effet isotopique primaire reste inchange. Ces resultats indiquent que le transfert d'hydrure est donc l'etape limitante dans cette reaction. La relation entre la regioselectivite de l'echange h/d de l'isobutane dans le d 2so 4 (98%) ou la dusy et la formation de precurseurs de coke a ete etudiee. L'analyse par spectroscopie uv-visible de l'acide montre la formation d'ions cyclopentenyles capables de transferer un hydrure (ou deuterure) vers un ion carbenium.


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  • Détails : 101 p.
  • Annexes : 171 ref.

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  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Médiathèque.
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  • Cote : TG2000 SAS
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