Réaction de condensation, Aldolisation et crotonisation catalysée par des argiles modifiées

Abstract

Ce travail de recherche a été consacré à l’évaluation des performances catalytiques de différentes phases d’hydroxydes doubles lamellaires (MgAl, MgFe et NiAl) dans des réactions clés de formation de liaisons carbone-carbone (C−C). Les résultats expérimentaux obtenus mettent en évidence une dépendance directe entre la structure de surface de nos solides et la nature des réactifs engagés. D'une part, les essais d’aldolisation croisée entre le benzaldéhyde et l’acétone se sont soldés par une absence totale de réactivité sur l'ensemble des HDL testés, ce que la spectroscopie FTIR a confirmé par la superposition exacte des signaux des réactifs initiaux. Ce résultat négatif s’explique par le pKa élevé de l’acétone (∼20), dont l'activation requiert des sites basiques plus forts que ceux disponibles sur nos supports. À l'inverse, l’auto-condensation du butanal, un aldéhyde aliphatique linéaire moins encombré, a été réalisée avec succès sur la phase MgAl calcinée sous atmosphère d'argon, enregistrant un rendement de 51,7 %. D'autre part, les condensations de Knoevenagel ont validé l'efficacité de nos matériaux en catalyse hétérogène, grâce à la plus grande acidité des protons du malononitrile et du cyanoacétate de méthyle. L'étude comparative montre que le système MgAl possède une basicité intrinsèque plus forte que le système MgFe, conduisant à de meilleurs rendements à l'état brut. De plus, le traitement thermique par calcination s'est révélé être le levier d'optimisation majeur : en provoquant l'effondrement de la structure feuilletée, il génère des oxydes mixtes poreux dotés d'une surface spécifique considérablement accrue. Ces remaniements texturaux suppriment les limitations de diffusion et rendent les sites basiques immédiatement accessibles, améliorant ainsi nettement les conversions. En ouvrant des perspectives prometteuses pour le développement de procédés éco-compatibles, ce mémoire confirme le potentiel des HDL en tant qu'alternatives écologiques aux bases liquides homogènes traditionnelles.