ARF03 - Synthèse directe de propane-1,3-diol à partir de glycérol à l'aide de catalyseurs d'hydrogénation ionique à métaux de transition

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Chercheur :

Marcel Schlaf, Ph. D., Department of Chemistry and Biochemistry, Université de Guelph

Objectifs :

1. Synthétiser et caractériser différents ligands et catalyseurs au ruthénium compatibles avec ces ligands.
   
2. Évaluer ces catalyseurs avec le substrat glycérol dans différents solvants (sulfolane, NMP, eau).
   
3. Optimiser les caractéristiques de catalyseurs prometteurs en fonction des paramètres de réaction (concentrations, température, pression d'hydrogène, etc.).

Avantages escomptés:

En mettant au point des catalyseurs et procédés de fabrication efficaces, on pourrait limiter le coût du matériau de départ à son transport et, le cas échéant, à sa purification. Il pourrait en résulter une intégration économiquement très intéressante des procédés de production du biodiesel, du 1,3-diol et (ou) du propane. On peut prévoir que fondamentalement, une telle intégration permettrait de réduire l'ensemble des coûts de production du biodiesel, d'où un accroissement des volumes produits, puis une augmentation subséquente de la demande et par conséquent du prix de vente des huiles végétales servant à sa production.

Sommaire des résultats de recherche :

Les travaux de recherche menés dans le laboratoire du Pr Marcel Schlaf traitent des questions fondamentales de réactivité chimique qui surviennent lorsqu'on essaie de remplacer des composés chimiques de base tels que le pétrole brut et le gaz naturel comme source de carbone par des polyalcools renouvelables dérivés du maïs, du soja, de la canne à sucre ou d'autres matières végétales. Au cours des 100 dernières années, l'industrie pétrochimique a élaboré des procédés extrêmement efficaces pour la fabrication d'une gamme étendue de produits chimiques à partir de sources de carbone fossile sousfonctionalisé à faible saturation en oxygène. Ces capacités de synthèse de l'industrie pétrochimique, qui sont au cœur même de nos technologies et donc essentielles à notre civilisation et à notre survie, sont représentées par la partie gauche de la figure ci-dessous. En revanche, les procédés requis pour parvenir aux mêmes produits chimiques à partir de polyalcools surfonctionalisés à forte saturation en oxygène, tels qu'indiqués dans la partie droite de la figure, commencent seulement à être étudiés et jusqu'à présent, très peu de procédés viables sur les plans économique et écologique ont vu le jour. La recherche menée avec le soutien financier du MAAARO a pour but d'élaborer de nouveaux procédés fondés sur la manufacture de catalyseurs à base de métaux de transition qui permettraient une désoxygénation sélective des polyalcools en éléments chimiques intégrables dans les circuits d'alimentation pétrochimiques existants et permettant à terme une transition vers une source de carbone renouvelable.