Transformation de biomasse lignocellulosique en glycols et dérivés aminés par des catalyseurs à base de carbures de tungstène supportés

Pour une production plus durable de produits chimiques, l'utilisation de ressources renouvelables est essentielle. Nous présentons dans ce manuscrit la formation de l'éthylène glycol (EG) et du propylène glycol (PG) puis leurs dérivés aminés à partir de la biomasse lignocellulosique. Les glycols peuvent être obtenus par hydrogénolyse catalytique de la cellulose ou de l'hémicellulose, composants polysaccharidiques du bois. La transformation nécessite des étapes successives, faisant intervenir différents sites catalytiques. La littérature indique que les catalyseurs supportés Ni-WxC (x = 1-2) ont les caractéristiques requises sous atmosphère réductrice. Nous avons étudié ici l'influence du mode de préparation sur les espèces formées à la surface des matériaux Ni-WxC/AC, et sur leur application à la transformation du bois en EG et PG. Les résultats indiquent que la sélectivité de transformation dépend de plusieurs facteurs impliqués dans la préparation du catalyseur et de la composition des réactifs du bois. Par exemple, le procédé de co-imprégnation conduit à plusieurs espèces métalliques en surface et présente la meilleure efficacité catalytique grâce à sa forte stabilité dans les conditions hydrothermales. Tandis que les imprégnations successives permettent d’avoir le contrôle sur les phases formées (W2C ou WC) et sans perte de support carboné. Dans l'ensemble, des rendements molaires allant jusqu'à 60 % d'EG et 30 % de PG ont pu être obtenus à 250 °C en des temps de réaction inférieurs à 1 heure avec des catalyseurs 5%Ni-30%W2C/AC. L’amination de lignocellulose ou de glycols s’avère plus difficiles. Pour cela des intermédiaires obtenus par hydrogénolyse de cellulose, tel que l’hydroxyacétone ont été étudiés. Des rendements supérieurs à 60 % peuvent être obtenus avec des catalyseurs à base de Ru. Cependant la réaction est systémiquement limitée par l’hydrogénation du substrat. Au cours de cette thèse, des informations sur la préparation, la caractérisation et les conditions d'application des catalyseurs avec d'éventuelles relations structure-réactivité seront données. For a more sustainable production of chemicals, the use renewable resources is essential. We present in this manuscript the formation of ethylene glycol (EG) and propylene glycol (PG) and then their aminated derivatives from lignocellulosic biomass. Glycols can be obtained by catalytic hydrogenolysis of cellulose or hemicellulose, polysaccharide components of wood. The transformation requires