Propriétés catalytiques de la montmorillonite intercalée au titane dans l'oxydation de l'alcool allylique (E)-hex-2-én-1-ol

Abstract

Catalytic properties of Ti-pillared montmorillonite for the epoxidation of (E)-hex-2-en-1-ol allylic alcohol. The present work is relative to the epoxidation of allylic alcohols by a well-characterised Ti-pillared montmorillonite (Ti-PILC) prepared by intercalating polymeric Ti cations formed by partial hydrolysis of TiCl 4 with HCl. The interlayer distance, the specific surface area and thermal stabilities of the resulting pillared clays depend mainly on the pH of the pillaring solution. For a ratio H + /Ti = 0.24, the Ti-PILC shows a basal spacing of 2,6 nm and a specific surface area of 316 m 2 ·g –1 , stable up to 773 K. In the conversion of isopropanol, this Ti-PILC shows a Lewis type acidity and a low redox activity. It catalyses the oxidation of allylic alcohol (E)-hex-2-en-1-ol with tert -butyl hydroperoxide in the presence of diethyl tartrate. The yield and nature of the final products depend on the reaction temperature and catalyst activation: no epoxidation could be obtained with non calcined samples. With a solid calcined in air at 773 K and then converted to a Ti-PILC, the main product is hexenoic acid for a reaction below 273 K, while the epoxide of the allylic alcohol is formed with 50 % yield at 298 K. This yield is comparable to that reported for the same substrate for polymer supported Ti(IV) catalysts. Des argiles intercalées au titane sont synthétisées par insertion dans le domaine interfoliaire d'espèces cationiques du titane obtenus par hydrolyse de TiCl 4 avec HCl. Les résultats dépendent du pH de la solution d'intercalation : pour un rapport H + /Ti = 0,24, l'argile intercalée présente un espacement basal de 2,6 nm et une surface spécifique de 316 m 2 ·g –1 , stable jusqu’à 773 K. Ce solide catalyse la réaction d'oxydation de l'alcool allylique (E)-hex-2-èn-1-ol par l'hydroperoxyde de tertio -butyle en présence de tartrate de diéthyle. Le produit principal de la réaction dépend du mode d'activation du catalyseur et de la température de réaction : le solide non calciné est inactif en époxydation. L'argile calcinée à 773 K fournit l'acide hex-2-ènoique pour une réaction à T < 273 K et le trans-2,3-epoxyhexanol à température ambiante, avec un rendement de 50 %, voisin de celui décrit avec des catalyseurs Ti-polymères.