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

par Gwénaëlle Charles

Thèse de doctorat en Chimie appliquée

Sous la direction de Yannick Pouilloux.


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Selective synthesis of polyglycerols and polyglycerols esters in présence of basic mesoporous catalysts


  • Résumé

    The study concerns the selective synthesis of polyglycerols esters from glycerol and fatty ester in presence of basic mesoporous catalysts. The target is the optimisation of the preparation method of the mesoporous solids. The best results are obtained with a catalyst exchanged by caesium carbonate in water. This solid is recovered and reused without any modifications of the catalytic properties (selectivity (di+triglycerol) of 100% for 80% of conversion). The synthesis of polyglycerols esters from glycerol shows a competition between transesterification and etherification reactions of glycerol. The selective adsorption of glycerol in the pores of the solid allows the synthesis of polyglycerols. Indeed, the selectivity vary with the catalyst because the major product is glycerol dilaurate in presence of MgO and diglycerol trilaurate in presence of mesoporous solid impregnated by magnesium.

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Informations

  • Détails : [10]-161 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 102 réf.

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