Faculté des sciences

New Multifunctional Ligands for the Catalytic Carbonylation of Methanol

Thomas, Christophe ; Süss-Fink, Georg (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2002 ; 1638.

Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux ligands multifonctionnels, d'étudier leurs propriétés de coordination et d'exploiter leur potentiel catalytique pour la carbonylation du méthanol. La carbonylation du méthanol en acide acétique est un procédé industriel de catalyse homogène les plus importants. Le catalyseur original [Rh(CO)2I2]-, qui a été développé... Plus

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    Résumé
    Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux ligands multifonctionnels, d'étudier leurs propriétés de coordination et d'exploiter leur potentiel catalytique pour la carbonylation du méthanol. La carbonylation du méthanol en acide acétique est un procédé industriel de catalyse homogène les plus importants. Le catalyseur original [Rh(CO)2I2]-, qui a été développé dans les laboratoires de Monsanto, est très utilisé pour la production industrielle d'acide acétique et d'anhydride acétique. Cependant, les conditions utilisées pour ce procédé (30-60 bar de pression et 150-200°C) ont amené à chercher de nouveaux catalyseurs qui pourraient fonctionner dans des conditions plus douces. La première partie de cette thèse a pour but la synthèse de nouveaux ligands azotés à unité benzotriazole. Dans la seconde partie de ce travail, nous verrons la synthèse d'un nouveau ligand phosphonodithioate. Et enfin dans la troisième partie, nous décrivons une nouvelle voie de synthèse de complexes portant des diphosphines trans. Des trois classes de ligands multifonctionnels synthétisés, les ligands diphosphine ester semblent être les plus prometteurs au regard de leurs propriétés de coordination et de leur potentiel catalytique. Etant donné que notre concept synthétique est très souple, de nouveaux ligands de ce type peuvent être élaborés très facilement
    Summary
    The aim of the present work was to synthesize new multifunctional ligands, to study their coordination properties and to exploit their catalytic potential for the carbonylation of methanol. The carbonylation of methanol to give acetic acid is one of the most important homogeneously catalysed industrial processes. The original [Rh(CO)2I2]- catalyst, developed at the Monsanto laboratories, is largely used for the industrial production of acetic acid and anhydride. However, the conditions used (30-60 bar pressure and 150-200°C) have spurred the search for new catalysts which work under milder conditions. The first part of this thesis reports on the synthesis of new nitrogen-containing ligands, which are known to be electron-rich ligands, based on the benzotriazole unit. In the second part of this work, light is shed on the synthesis of a new phosphonodithioate ligand. In the third part of this thesis, we describe new trans-diphosphine complexes that contain trans-spanning bidentate tertiary phosphine ligands by a condensation route. Of the three classes of multifunctional ligands synthesized, the ester diphosphine ligands seem to be the most promising one with respect to their coordination properties and to their catalytic potential. As the synthetic concept we developed for these ligands is very versatile, new ligands of this type can be designed without problems.