Développement de voies alternatives de coupure oxydante d’alcools vicinaux biosourcés

Development of alternatives oxidative cleavage of biosourced vicinal alcohols

• Auteur / Autrice : Boris Guicheret
• Direction : Estelle Metay, Marc Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 10/02/2017
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICBMS - Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires - UMR 5246 (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Pinel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yann Raoult
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karine de Oliveira Vigier, Mathieu Sauthier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycols

Alcènes

Azélaïque, Acide

Mots clés libres

Coupure oxydante

Acide pélargonique

Acide azélaique

Nonanal

9-oxonanoate de méthyl

Hydroxycétone

Alcènes

Diols

Oxidative cleavage

Pelargonic acid

Azelaic acid

Nonanal

Methyl 9-oxononanoate

Hydroxyketone

Alkenes

Diols

Résumé

La transformation d'alcènes par oxydation peut conduire à des familles de composés à plus haute valeur ajoutée utilisés comme intermédiaires de synthèse dans les domaines de l'industrie chimique, pharmaceutique, cosmétique et de la parfumerie. L'objectif de ce projet est de développer un procédé intégré économiquement et écologiquement viable pour la production industrielle d'acides mono et di-carboxyliques via l'oxydation de dérivés d'huiles végétales. La méthode de synthèse proposée repose sur deux étapes consécutives mettant en œuvre la formation de diols correspondants, aujourd'hui bien maîtrisée par OLEON à l'échelle pilote, suivit de La préparation d'acides carboxyliques en milieu oxydant et en présence d'un catalyseur supporté. L'originalité et la force du procédé proposé résident dans la réalisation de cette transformation faite en présence d'oxygène et d'un catalyseur supporté. Une compréhension fine du mécanisme a été nécessaire pour nous permettre d'une part d'atteindre des rendements élevés en produits désirés et d'autre part de lever les difficultés inhérentes à la montée en échelle. L'analyse des intermédiaires réactionnels ainsi que l'élaboration de méthodologies innovantes d'accès à ces intermédiaires ont été considérées. L'objectif final de ce projet est la mise en place d'un procédé intégré dédié à la transformation de dérivés d'huile végétale en produits chimiques valorisables

Oxidation reactions are widely practiced in the Chemical Industry and products obtained through this method represent a huge market. The transformation of alkenes through oxidation processes leads to the production of a large panel of compounds that are used as such or as intermediates in the preparation of organic chemicals, perfumes, cosmetics or pharmaceutical products. The aim of this project is to develop an economically and environmentally viable integrated process for the industrial production of mono and di-carboxylic acids of high purity from the oxidative cleavage of vegetable oils. The synthetic process, dealing with the cleavage of unsaturated fatty acids, involves two distinct successive steps. The formation of the corresponding diols, a well mastered transformation at pilot scale recently patented by OLEON, then the production of mono and dicarboxylic acids in oxidative conditions, which is the key challenging step The originality and the strength of the proposed process are to perform this second transformation with oxygen as oxidant and in the presence of a supported catalyst. Nevertheless, a full understanding of the mechanism is required in order to reach high yields and selectivity in one hand and to facilitate the scale-up stage in an other hand. The analysis and new synthesis methodology of this intermediates was considered. The final objective of this project is to set up an integrated process from the initial chosen feedstock down to the valuable chemicals