Étude par spectroscopie UV des interactions d'oléfines avec des centres acides en catalyse hétérogène

C.N.R.S., Institut de Recherches sur la Catalyse et Laboratoire de Chimie industrielle, 79, boulevard du 11 novembre 1918, 69626 Villeurbanne Cedex.

Résumé

L'adsorption d'hydrocarbures éthyléniques légers (éthylène, propéne, butène) sur des zéolithes NaY échangées par des protons ou des ions de métaux de transition (Pd(II). Ni(ll), Co(II)) a été étudiée par spectroscopie électronique. Dans tous les cas, à basse température (25 ou 50 °C) il se forme un ion carbonium Π allylique caractérisé par une transition à 310 nm. Cet ion carbonium est aussi observé avec le système homogène oléfine-alcoyle aluminium-oxygène. Par chauffage à température modérée ou par désorptions prolongées des polymérisations se produisent entraînant la formation d'un ion carbonium polyoléfinique (5 atomes de carbone). A plus haute température (supérieure à I00°C) des condensations provoquent l’apparition d'aromatiques. L'ensemble des résultats est relié au caractère acide et au pouvoir oxydant des zéolithes.

Abstract

This paper reports investigations on the electronic spectra of aliphatic unsaturated hydrocarbons (ethylene, propylene, butene) chemisorbed on various Y zeolites containing protons or transition metal ions (Pd (II), Ni (Il), Co (ll)). In all cases, at low temperature (25 or 50 °C) a single intense band in the 310 nm region is assigned to an allylic (alkenyl) carbonium ion. Such a carbonium ion is also observed with the homogeneous system olefin-aluminium alkyl-oxygen. Upon prolonged outgassing and or heating, this ion condenses and turns into an aliphatic polyenylic cation (5 carbon atoms) and/or aromatic compounds, it is concluded that both the acidic character and the oxidizing power of zeolites are responsible for the transformation of the hydrocarbons on the catalyst surface.