Application de nouveaux matériaux catalytique à la réaction d'alkylation du toluène

Abstract

Dans le présent travail, nous nous sommes particulièrement intéressés à la synthèse de nouveaux matériaux basiques de type hydrotalcites: Fe-Mg-Al-HDL préparés par différentes méthodes de synthèse à savoir la méthode de co-précipitation, imprégnation et une nouvelle méthode dénommée la méthode d’intercalation par échange anionique dans l’espace lamellaire des structures hôtes HDL. Nos solides préparés, ont été caractérisés par différentes techniques physico-chimiques d’analyse, à savoir, l’analyse chimique, la diffraction des rayons X (DRX), la technique BET, la spectroscopie infrarouge et l’analyse thermique différentiel et Thermogravimétrique (ATD /ATG) et testés dans la réaction d’alkylation du Toluène par le chlorure de benzyle. Les résultats du test catalytique ont montrés que le catalyseur Mg-Fe-HDL préparé par la nouvelle méthode de synthèse (la méthode d’intercalation) et calciné à 600°C présente de meilleures performances catalytiques dans la réaction d’alkylation du toluène par le chlorure de benzyle, cela est dû probablement à la formation de la phase d’oxyde métallique Fe2O3. Par ailleurs, nous avons constaté que le mécanisme réactionnel est différent de celui d’un mécanisme acide classique habituellement observé dans les réactions de Friedel-Crafts, ce qui entraîne un autre mécanisme réactionnel c’est le mécanisme redox. En effet, le cycle Redox est assuré par la réduction et la réoxydation du fer. Le mécanisme redox a montré une très grande indépendance aux effets électroniques des substituants ainsi qu’aux effets stériques, et par conséquent, ces catalyseurs peuvent être utilisés avec des substrats qui montrent de faibles réactivités.