Projet ANR-10-CD2I-0011 – GALAC : Synthèse d'acide acrylique à partir du glycérol via l'acide lactique
Programme : Chimie Durable - Industries - Innovation (CD2I) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Madame Catherine PINEL (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-AUVERGNE)
Partenaires : Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon; Unité de Catalyse et de Chimie du Solide; Laboratoire de Chimie; OLEON
Montant : 912300.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 48 mois
Résumé : Face à la raréfaction prévisible des ressources pétrolières, il est indispensable de développer de nouvelles voies d'accès pour la synthèse d'intermédiaires tels que l'acide acrylique. Cette molécule plateforme en C3 est produite actuellement à hauteur de 4Mt/an uniquement à partir du propène. Une synthèse alternative de l'acide acrylique découle de la déshydratation du glycérol en acroléine suivie d'une oxydation ménagée. Mais cette stratégie emploie soit des conditions acides et supercritiques coûteuses, soit les catalyseurs employés sont rapidement désactivés. Aucun transfert industriel ne peut donc être envisagé pour l'instant via cette voie. Dans ce projet, nous proposons une autre voie de synthèse de l'acide acrylique à partir du glycérol via l'intermédiaire acide lactique, en adéquation avec l'axe 1 de l'appel à projet. 
A notre connaissance, cette voie n'est pas développée. Elle met en œuvre deux étapes successives importantes: la première conduit à la formation d'acide lactique qui est aussi une importante molécule plateforme (précurseur de l'acide polylactique ou de l'acide pyruvique) et pour laquelle très peu de travaux ont été menés. La seconde étape, la déshydratation de l'acide lactique en acide acrylique, est très sensible en raison de la très forte réactivité du produit et des problèmes de désactivation des catalyseurs. Alors que la réaction de déshydratation sur catalyseur acide solide est connue, très peu de travaux traitent de son application à l'acide lactique. Nous souhaitons étudier avec attention cette réaction en 2 étapes en considérant la valeur ajoutée de chacun des produits (acide lactique et acide acrylique) à l'aide de systèmes catalytiques hétérogènes. L'acide lactique produit au cours de la première étape sera engagée sans purification laborieuse dans la seconde après optimisation des conditions réactionnelles. 
Nous développerons la synthèse et la caractérisation de catalyseurs spécifiques pour chacune des 2 étapes (catalyseur métallique supporté pour la première et catalyseur acide solide pour la seconde). L'ensemble de cette étude sera menée en étroite collaboration avec des équipes de chimie théorique afin d'établir la réactivité du glycérol et de l'acide lactique sur différents catalyseurs modèles (surface métallique modèle pour la première, oxydes simples et mixtes pour la seconde). Un constant échange entre les expérimentateurs et les théoriciens permettra d'optimiser la formulation catalytique pour chaque étape et ainsi d'établir la viabilité du système. De plus, un échange constant avec le partenaire industriel impliqué dans ce projet permettra de guider le choix des conditions expérimentales par la perspective d'un transfert industriel dans un futur le plus proche possible.
Ce projet rassemble ainsi les forces de 5 équipes réparties dans 3 laboratoires académiques afin de bénéficier des compétences spécifiques de chacune d'entre elles (théorie sur métaux ou sur oxyde, expérimental sur métaux supportés ou catalyseurs acides solides). A ces partenaires publics s'ajoute un partenaire industriel dont les compétences assure le succès de ce projet.