Microémulsions oxydantes triphasiques à base de molybdates d'ammonium quaternaire amphiphiles

par Cédric Borde

Thèse de doctorat en Chimie organique et macromoléculaire

Sous la direction de Jean-Marie Aubry et de Véronique Nardello-Rataj.


  • Résumé

    Une série de molybdates d'ammonium quaternaire, amphiphiles et catalytiques baptisés « catasurfs », a été synthétisée et étudiée pour l'élaboration de systèmes de microémulsion triphasique utilisés comme milieux réactionnels pour la peroxydation de substrats organiques par la source chimique d'oxygène singulet 1O2 (1[delta]gH2O2/iMoO4 2-. Les propriétés physico-chimiques en solution aqueuse (T Kraftt. cmc, solubilité, diagramme binaire) de ces surfactifs catalytiques ont été déterminées et l'évolution du comportement des systèmes ternaires eau/solvant/surfactif en fonction de la nature du solvant a été étudiée. Certains de ces « catasurfs » sont qualifiés d'« équilibrés» car ils forment spontanément, à température ambiante, en présence d'eau et d'un solvant organique approprié des systèmes de microémulsion triphasique du type Winsor III. Ces milieux réactionnels triphasiques simples constitués uniquement de solvant, d'eau et de catasurf présentent deux avantages majeurs en termes d'application. Ils sont peu ou pas sensibles à la dilution et ils se séparent très rapidement (30 secondes) en 3 phases distinctes dès l'arrêt de l'agitation car la courbure spontanée du film interfacial est nulle. Ces milieux se sont révélés particulièrement efficaces pour la peroxydation par 1O2 d'une grande variété de substrats organiques riches en électrons dont la réactivité peut être relativement faible (kr = 8 x 10-3 L.morl-1.s-1). Enfin, la présence d'une phase solvant en excès dans laquelle se trouvent les produits d'oxydation facilite grandement le traitement du milieu réactionnel en comparaison des microémulsions monophasiques.

  • Titre traduit

    Triphasic oxidative microemulsions based on amphiphilic quaternary ammonium molybdates


  • Résumé

    A series of amphiphilic and catalytic quaternary ammonium molybdates, named "catasurf', has been synthesized and studied for the elaboration of triphasic microemulsion systems used as reaction media for the peroxidation of organic substrates by the chemical source of singlet oxygen, 1O2 (1[delta]g),H2O2/MoO4 2-. The physico-chemical properties in aqueous solution (T krafft, cmc, solubility, binary diagram) of these catalytic surfactants have been determined, and their evolutions in water/oil/surfactant temary systems according to th nature of the solvent have been studied. Some of these "catasurfs" are said "ba/anced' because they spontaneously form Winsor III triphasic microemulsion systems in the presence of water and an appropriate solvent. These simple triphasic reaction media, only based on solvent, water and "catasurf', exhibit two main advantages for applications. They are nearly insensitive to dilution and separate very rapidly (30 seconds) in distinct phases as soon as stirring is stopped because of a zero spontaneous interfacial curvature. They are particularty efficient media for the dark singlet oxygenation of a wide variety of electron-rich organic substrates the reactivity of which can be relatively low (kr = 8 x 103 L.mol-1.s-1). Finally, the presence of an excess solvent phase, in which the oxidative products are, makes the treatment of the reaction media really easier in comparison to the monophasic microemulsions.


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