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RÉSUMÉ
Lorsque deux phases, en général l’eau et un composé organique non miscible à l’eau, sont en contact, la zone de contact constitue une interface, qualifiable d’équilibre frontière. Cet article présente les principaux types de catalyse aux interfaces liquide-liquide : la catalyse par transfert de phase facilitée par la présence d’un agent de transfert ou d’un catalyseur, et la catalyse micellaire créée par des dispersions d’agrégats donnant lieu à de larges interfaces. Des exemples d’applications, ainsi qu’une analyse comparative de ces deux techniques sont fournis en fin d’article.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Armand LATTES : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Toulouse ENSCT - Docteur ès Sciences, Docteur en Pharmacie - Professeur à l’Université Paul-Sabatier de Toulouse
-
Isabelle RICO-LATTES : Ancienne élève de l’École Normale Supérieure ENS de Fontenay - Agrégée de Chimie, Docteur ès Sciences - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
INTRODUCTION
Le lecteur trouvera dans ce dossier les principaux types de catalyse aux interfaces liquide-liquide :
-
la catalyse par transfert de phase ;
-
la catalyse micellaire.
Pour plus d’informations, des exemples d’application sont donnés pour chacune de ces deux techniques.
La comparaison entre catalyse par transfert de phase et catalyse micellaire est exposée à la fin de ce texte.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1994 par Armand LATTES, Isabelle RICO
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Comparaison entre catalyse par transfert de phase et catalyse micellaireArticle inclus dans l'offre
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3. Catalyse micellaire
On peut créer des interfaces en dissolvant, dans l’eau ou dans des solvants organiques, des solutés hydrophobes qui ont la possibilité de s’agréger pour conduire à des solutions microhétérogènes. Ces dispersions d’agrégats développent de très larges interfaces avec le solvant dispersant, créant les conditions où la catalyse interfaciale va pouvoir se manifester.
3.1 Solutés hydrophobes
Pour réaliser de telles dispersions dans l’eau, on doit utiliser des solutés hydrophobes choisis parmi les quatre familles suivantes : tensioactifs, polymères hydrosolubles, hétérocycles plans et cycles condensés.
Les tensioactifs sont des molécules amphiphiles comportant des groupes hydrophiles et des chaînes hydrophobes (tableau 10).
Certaines protéines, des enzymes ou des polymères de synthèse (polyélectrolytes, copolymères hydrophiles-hydrophobes) sont hydrosolubles et présentent les mêmes propriétés d’agrégation moléculaire.
HAUT DE PAGE3.2 Micelles
D’un point de vue pratique, les seuls solutés hydrophobes dont les agrégats sont utilisés sont les tensioactifs. Nous nous limiterons donc à cette classe de produits dont les molécules, ou monomères, s’associent en solution aqueuse en objets approximativement sphériques ou micelles.
HAUT DE PAGE
Trois paramètres macroscopiques interviennent dans la formation des micelles dans l’eau.
-
La concentration micellaire critique CMC est la concentration en tensioactif à partir de laquelle les molécules de tensioactifs s’associent en micelles. À la CMC, les caractéristiques physico-chimiques subissent une brusque variation (figure 5). La CMC d’un tensioactif varie légèrement suivant la méthode retenue pour la déterminer. Les exemples du tableau 10 sont représentatifs des...
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Catalyse micellaire
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CAUBERE (P.) - Le transfert de phase et son utilisation en chimie organique. - Masson (1982).
-
(2) - DEHMLOW (E.) - * - Angew. Chem. 89 521 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 16, p. 493 (1977).
-
(3) - DEHMLOW (E.) - * - Angew. Chem. 86 187 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 13, p. 170 (1974).
-
(4) - GOKEL (G.) et WEBER (W.) - * - J. Chem. Educ. 55, 350-439 (1978).
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(5) - WEBER (W.), GOKEL (G.) - Phase transfer catalysis in organic synthesis. - Springer Berlin (1977).
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(6) - STARKS (C.M.), LIOTTA (C.L.), HALPERN (M.) - Phase transfer catalysis. Fundamentals, applications and industrial perspectives - . Chapman et Hall, New York, Londres (1994).
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...
1 Producteurs et fournisseurs de tensioactifs
(liste non exhaustive)
Arkema
BASF – France
ICI Surfactants
Protex
http://www.protex-international.com/
Rhodia
Seppic (Air Liquide)
Stepan Europe
Sidobre-Sinnova
Sigma-Aldrich
Le syndicat national des fabricants d’agents de surface et de produits auxiliaires industriels (ASPA) regroupe les producteurs de tensioactifs. Le contacter pour tout renseignement :
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