Alkylation du toluène par l'alcool méthylique sur des catalyseurs hétéropolyacides de type Keggin

Abstract

Les hétéropolyacides du type Keggin H3PMo12O40 et H3PW12O40 ont été synthétisés et caractérisés par différentes méthodes physico-chimiques telles que la spectroscopie infrarouge, la diffraction des rayons X et la thermogravimétrie (ATG). Leur activité catalytique a été mesurée dans la réaction d’alkylation du toluène par le méthanol. Les résultats obtenus montrent que l’hétéropolyacide à base de tungstène est plus actif que l’hétéropolyacide à base de molybdène. L’isomère ortho xylène est majoritairement formé suivi du para xylène. Des traces de méta xylène et de benzène sont également formées. Le traitement par hydrogène à la température de 300°C, de ces deux hétéropolyacides améliore considérablement les taux de conversion surtout dans le cas de H3PMo12O40 où il est multiplié par un facteur de 2 ( il passe de 15 à 30%). Il affecte également et d’une manière très importante ces sélectivités en produits isomères ortho et para xylène. L’addition d’une fonction métallique (1%Pd) suivie d’une réduction à 315°C, améliore encore l’activité catalytique d’alkylation de ces hétéropolyacides. Avec H3PW12O40 réduit, le taux de conversion mesuré est de 45 % en mol contre 22 % sans palladium. L’effet conjugué du palladium et des atomes à caractère redox présents dans la structure de H3PW12O40, augmente le transfert des électrons et engendre une activité catalytique plus importante.