Utilisation de zéolithes dans les réactions de type Friedel-Crafts : acylation et alkylation du thiophène

par Joe͏̈lle Drouillard

Thèse de doctorat en Chimie appliquée

Sous la direction de J.-L. LEMBERTON.

Soutenue en 1995

à Poitiers .

mots clés

• Catalyse hétérogène
• Thiophène

Résumé

Les derives du thiophene ont trouve ces dernieres annees de nombreux debouches dans les domaines alimentaires, agrochimique et surtout pharmaceutique. En particulier, la decouverte des proprietes anti-inflammatoires et antalgiques de certains derives aroyles des acides thienylacetiques a initie de nombreuses recherches concernant les derives du thiophene, permettant de mettre a jour l'activite therapeutique d'autres molecules. L'acylation et l'alkylation des composes aromatiques heterocycliques sont traditionnellement realisees par des reactions de type friedel et crafts, par catalyse homogene au moyen d'acides de lewis ou d'acides protoniques forts. L'utilisation de ce type de catalyseur pose des problemes a la fois d'ordre economique et environnemental. L'objectif de ce travail etait d'essayer de les remplacer par des catalyseurs non polluants et regenerables, comme les catalyseurs acides solides, en particulier les zeolithes. Les resultats obtenus en acylation et en alkylation du thiophene montrent que les performances en terme d'activite et de selectivite des zeolithes sont semblables voire superieures a celles acides de lewis. De plus ces catalyseurs sont parfaitement regenerables, et la recuperation des produits est tres facile. Une etude cinetique complete des deux reactions realisee sur une zeolithe y d'acidite moyenne nous a permis de determiner les mecanismes reactionnels. Nous avons ensuite examine l'influence de la nature du catalyseur sur son activite et sa selectivite, en faisant varier l'acidite et/ou la porosite. L'ensemble des resultats obtenus montre que de nombreux parametres, tels que la temperature, la nature de l'agent acylant ou alkylant, la nature du solvant, l'acidite et la porosite du catalyseur influent sur les vitesses des reactions d'alkylation et d'acylation du thiophene. L'effet de la porosite semble tout particulierement important, car il modifie profondement la selectivite des reactions. Il est cependant difficile d'etendre ces conclusions a d'autres reactions similaires, chaque cas necessitant une etude systematique de l'influence des divers parametres

Titre traduit

Zeolites as catalysts for friedel-crafts reactions: acylation and alkylation of thiophene

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