Brevet FR3162438A1 — publié le 20251128

Procédé de fluoration d’une halopyridine catalysée par le nanodiamant La présente invention concerne un procédé de préparation d’une fluoropyridine comprenant la fluoration d’une halopyridine par le fluorure d’hydrogène en phase gazeuse et en présence de nanodiamants dont au moins une partie de la surface contient des atomes de carbone sp 2 et des fonctions de surface, hydrogénées et/ou oxygénées ce par quoi se forment un composé de formule (I) et un acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci. Figure pour l'abrégé : Néant Procédé de fluoration d’une halopyridine catalysée par le nanodiamant La présente invention concerne un procédé de préparation de fluoropyridines à partir d’une bromo- ou d’une chloropyridine. Les molécules fluorées sont devenues incontournables dans l'industrie chimique grâce à leurs caractéristiques physicochimiques exceptionnelles (lipophilie, moment dipolaire, pKa, réactivité). Présent dans plus de 25% des produits pharmaceutiques et 40% des produits agrochimiques, le fluor occupe une place de choix en synthèse organique. Ces dernières décennies ont vu un grand nombre de nouveaux synthons fluorés avec un ou plusieurs atome(s) de fluor ou groupements (ex : -CF 3 et -CHF 2 ) utilisés dans la synthèse de molécules de plus en plus élaborées. A titre d’exemple, des motifs fluoropyridiniques sont présents dans des molécules telles que la fluoroxypyr de formule (X), utilisée comme herbicide ou l’alatrofloxacyn de formule (XI) utilisée comme antibiotique. En revanche, très peu de composés organiques fluorés sont présents à l’état naturel. Il est par conséquent nécessaire de développer des méthodes de synthèse appropriées. A ce jour, la fluoration catalysée de molécules chlorées pour former les composés fluorés correspondants ne s’applique industriellement qu’à la fluoration de molécules aliphatiques non fonctionnalisées conduisant à la formation de chlorofluoroalcanes (CFC) et leurs substituts, c’est-à-dire les hydrofluorocarbures (HFC) et plus récemment les hydrofluorooléfines (HFO). En revanche, à la connaissance des inventeurs, la littérature ne rapporte pas la synthèse d’aromatiques fluorés par un procédé catalysé. En effet, à l’heure actuelle, les molécules aromatiques fluorées sont préparées par des synthèses multi-étapes, qui sont peu sélectives et conduisent à des rejets salins importants. Ceci représente un handicap important d’un point de vue environnemental. Plus précisément, l’élaboration industrielle de synthons fluorés aromatiques fait intervenir principalement deux voies de synthèse non catalytiques en phase liquide : la fluorodédiazotation d’anilines (Balz-Schiemann, Schéma 1, Voie 1) et la réaction par échange Cl/F de substrats aromatiques chlorés (Réaction HALEX, Schéma 1, Voie 2). Schéma 1 : Voies de synthèse des composés aromatiques fluorés selon l’art antérieur Ces deux réactions présentent des contraintes et des limitations telles que la génération de volumes importants d’effluents salins non valorisables (KCl, sels de trifluoroborate), la toxicité des réactifs (anilines) et le manque de sélectivité et de réactivité de certaines positions. Il existe donc un besoin de préparer des composés aromatiques fluorés, en particulier des fluoropyridines, qui ne présentent pas ces inconvénients. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de préparation d’une fluoropyridine de formule (I) : dans laquelle R 1 représente H ou F, comprenant la fluoration d’une halopyridine de formule (II) : dans laquelle : - R 2 représente Cl ou Br, - R 3 représente H, Cl ou Br, par le fluorure d’hydrogène en phase gazeuse et en présence de nanodiamant dont au moins une partie de la surface contient des atomes de carbone hybridés sp 2 , ce par quoi se forment un composé de formule (I) et un acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci. Le procédé selon l’invention permet la préparation de fluoropyridine à partir d’une bromo- ou d’une chloro-pyridine par une réaction de fluoration en phase gaz en présence d’un nanodiamant à titre de catalyseur solide et de fluorure d’hydrogène comme agent de fluoration. Le procédé étant mis en œuvre en phase gazeuse, il est moins couteux qu’un procédé réalisé en phase liquide, et ne nécessite pas de gestion d’effluents liquides. Le procédé met en œuvre une halopyridine de formule (II) à titre de produit de départ. De préférence, dans la formule (II), et dans les formules décrites ci-dessous dans les modes de réalisations quand c’est techniquement possible, R 2 représente Cl et/ou R 3 représente H ou Cl, de préférence H. L’halopyridine mise en œuvre dans le procédé a par exemple une des formules (IIa) à (IIf) suivantes : La halopyridine peut comprendre deux halogènes, c’est-à-dire que, dans la formule (II) ou l’une des formules (IIa) à (IIf), R 3 est choisi parmi Cl et Br. Le procédé va alors conduire à une fluoropyridine de formule (I) dans laquelle R 1 représente F. Les différents modes de réalisation du procédé à partir des halopyridines de formules (IIa) à (IIf) dans lesquelles R 3 est choisi parmi Cl et Br sont décrits ci-après. Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIa) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Ia) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIb) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Ib) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIc) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Ic) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IId) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Id) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIe) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Ie) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIf) dans laquelle R 3 est choisi parmi Cl et Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (If) suivante : De préférence, l’halopyridine utilisée comme produit de départ dans le procédé ne contient qu’un unique halogène. Ainsi, dans la formule (II), R 3 représente H. Le procédé conduit alors à une fluoropyridine de formule (I) dans laquelle R 1 représente H. Les différents modes de réalisation du procédé à partir des halopyridines de formules (IIa) à (IIf) dans lesquelles R 3 est H sont décrits ci-après. Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIa), (IIb) ou (IIf) dans laquelle R 3 est H, c’est-à-dire une halopyridine de formule (IIg) suivante : dans laquelle R 2 est Cl ou Br, et le procédé conduit à une fluoropyridine de formule (Ig) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIc) ou (IId) dans laquelle R 3 est H, c’est-à-dire une halopyridine de formule (IIh) suivante : dans laquelle R 2 est Cl ou Br, et le procédé conduit à une fluoropyridine de formule (Ih) suivante : Dans un mode de réalisation, le procédé met en œuvre la fluoration d’une halopyridine de formule (IIe) dans laquelle R 3 est H, c’est-à-dire une halopyridine de formule (IIh) suivante : dans laquelle R 2 est Cl ou Br, et conduit à une fluoropyridine de formule (Ii) suivante : Le procédé met en œuvre du fluorure d’hydrogène (HF), à titre d’agent de fluoration. En termes d'économie d’atomes, HF constitue le meilleur agent de fluoration, car le fluor représente 95% en poids du réactif. De préférence, le ratio molaire du fluorure d’hydrogène par rapport à l’halopyridine est supérieur ou égal à 1/1 lorsque R 3 représente H (la fluoration est alors une monofluoration par substitution du R 2 par F), et supérieur ou égal à 2/1 lorsque R 3 représente Cl ou Br (la fluoration est alors une difluoration par substitution du R 2 et du R 3 par F). Les rendements de la fluoration sont toutefois améliorés lorsque le ratio molaire du fluorure d’hydrogène par rapport à l’halopyridine est compris de 5/1 à 10/1. En effet, les inventeurs ont observé que l’activité était moindre lorsque le fluorure d’hydrogène est utilisé en grand excès. Le procédé peut être mis en œuvre dans une atmosphère comprenant, en plus du fluorure d’hydrogène, un ou plusieurs autres gaz inertes, typiquement N 2 . Le procédé utilise le(s) nanodiamant(s) à titre de catalyseur de la fluoration. Ce nanodiamant est spécifique d’une part par sa taille nanométrique qui lui confère une grande surface spécifique, et d’autre part car au moins une partie de sa surface contient des atomes de carbone hybridés sp 2 . Ce nanodiamant est produit par un procédé de détonation, première source de carbone sp 2 . En outre de par leur taille, la formation d’une couche sp 2 en surface est prédite. De tels nanodiamants sont disponibles dans le commerce. Ils peuvent être préparés par détonation, comme décrit par exemple dans l’article « Les nanodiamants élaborés par détonation : Leur synthèse et leur utilisation en pyrotechnie » de V. Pichot et al., l’actualité chimique, avril 2009, n° 329, p. 8-13. Le nanodiamant possède un diamètre moyen, tel que mesuré par microscope électronique à transmission à haute résolution (HRMET), inférieur à 1,0 µm, notamment de 0,1 à 150 nm, de préférence de 0,5 à 50 nm, de manière particulièrement préférée de 1 à 10 nm. Ces diamètres moyens correspondent à ceux des particules primaires de nanodiamants. En général, le procédé est mis en œuvre avec plusieurs nanodiamants. Ces particules peuvent être sous forme d’agglomérats, qui ont généralement une taille moyenne mesurée par HRMET inférieur à 1,0 µm. De préférence, la surface spécifique du nanodiamant telle que mesurée par BET est de 10 à 1000 m 2 /g, de préférence de 100 à 500 m 2 /g, de préférence de 150 à 300 m 2 /g. Typiquement, le nanodiamant a une symétrie hexagonale, qui peut être déterminée par méthode des transformées de Fourier rapide (FFT). Cette symétrie est en accord avec une structure dérivée de la structure cubique à faces centrées (cfc). Le cœur du nanodiamant contient des atomes de carbone hybridés sp 3 . Une partie de la surface du nanodiamant contient des atomes de carbone hybridés sp 2 . Les inventeurs ont en effet observé que l’élimination des atomes de carbone hybridés sp 2 en surface ou leur transformation en atomes de carbone hybridés sp 3 , par exemple en traitant le nanodiamant par F 2 , conduit à une chute importante de son activité catalytique pour la fluoration. La présence de ces atomes de carbone hybridés sp 2 peut être démontrée par diverses méthodes. On peut par exemple observer en surface du nanodiamant divers groupements, notamment impliquant des atomes d’hydrogène majoritairement sous forme OH et C-H, des fonctions acide ou ester. On peut également suivre l’adsorption de monoxyde de carbone par infrarouge à la surface du nanodiamant. La capacité du nanodiamant à adsorber du CO révèle la présence d’atomes de carbone hybridés sp 2 à sa surface. Un procédé de synthèse de nanodiamant autre que la détonation peut être employé du moment que les propriétés physico-chimiques citées sont présentes. Le nanodiamant n’a de préférence pas subi de prétraitement avant la réaction de fluoration. Par prétraitement, on entend un traitement du nanodiamant avant son utilisation à titre de catalyseur dans la fluoration du procédé selon l’invention. Par exemple, le nanodiamant n’a pas été mis en contact ni avec un acide inorganique, ni avec un métal tel que le magnésium. Le prétraitement n’inclut pas les procédés préalables à la préparation du nanodiamant. Par exemple, la purification de suies de détonation qui peut suivre la préparation du nanodiamant par détonation, ou bien la séparation des agglomérats de particules de diamant, ne sont pas des prétraitements au sens de la demande. L’une et/ou l’autre de ces étapes peuvent avoir lieu, même lorsque la réaction est mise en œuvre avec un nanodiamant n’ayant pas subi de prétraitement avant la réaction de fluoration. Alternativement, le nanodiamant peut subir un ou plusieurs prétraitement(s). Le nanodiamant peut avoir été prétraité avec un acide inorganique, ou avec plusieurs acides inorganiques utilisés en mélange ou successivement. L’acide inorganique est par exemple choisi parmi l’acide chlorhydrique, l’acide chromique, l’acide sulfurique, l’acide nitrique ou un mélange de ceux-ci. Par exemple, le nanodiamant peut avoir été prétraité avec l’acide chlorhydrique ou un mélange d’acides, puis avec l’acide nitrique. Le procédé peut ainsi comprendre, avant la fluoration, un ou plusieurs prétraitement(s) du nanodiamant avec un ou plusieurs acide(s) inorganique(s). Alternativement, ou à la suite du(des) prétraitement(s) à(aux) l’acide(s) inorganique(s), le nanodiamant peut avoir été prétraité par imprégnation par un métal ou un sel métallique, éventuellement suivie par une calcination. Le métal est par exemple choisi parmi le chrome, le baryum, le lanthane, le zinc, le magnésium ou un mélange de ceux-ci, de préférence le magnésium. Le sel métallique est de préférence un sel de l’un de ces métaux ou un mélange de ceux-ci. A titre d’exemple de sel de magnésium, on peut citer le chlorure de magnésium, le nitrate de magnésium, l’acétate de magnésium, le carbonate de magnésium ou un mélange de ceux-ci. Cette imprégnation avec le sel métallique peut être suivie d’une calcination qui permet d’éliminer le contre-ion de l’ion métallique (par exemple éliminer le nitrate lorsque du nitrate de magnésium a été utilisé). Ce pré-traitement conduit de préférence à un nanodiamant comprenant de 0,5 à 20% en poids, de préférence de 1 à 15% en poids de métal. La réaction de fluoration du procédé est généralement mise en œuvre à pression atmosphérique (1 bar) mais elle peut être réalisée sous pression. Elle est généralement réalisée à une température de 250 à 400°C, de préférence de 300 à 375°C lorsque la pression est atmosphérique, étant entendu que ces températures peuvent être moindres si la pression est augmentée. Le procédé comprend généralement la récupération de la fluoropyridine de formule (I). La réaction de fluoration du procédé conduit à la formation d’un acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci. Cet acide est le seul sous-produit de la réaction et est lui-même valorisable. Avantageusement, le procédé est écoefficient, notamment car il ne produit pas de rejet salin, contrairement aux procédés de fluoration en phase liquide. Si R 2 est Cl et R 2 est H ou Cl, alors l’acide formé lors de la fluoration est HCl. Si R 2 est Br et R 3 est H ou Br, alors l’acide formé lors de la fluoration est HBr. Si R 2 est Cl et R 3 est Br, ou bien si R 3 est Cl et R 2 est Br, alors l’acide formé lors de la fluoration est un mélange de HBr et de HCl. Le procédé peut comprendre la récupération de l’acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci. Cet acide peut alors être valorisé. Les exemples ci-après illustrent l’invention. EXEMPLES Préparation des catalyseurs Le tableau 1 ci-dessous fournit la liste des produits chimiques utilisés. Produits Formule Fournisseur Pureté (%) Alumine partiellement fluorée « AlF 3 » préparée - Nitrate de magnésium (hexahydrate) Mg(NO 3 ) 2 .6H 2 O Sigma-Aldrich © 98 Charbon actif AC35 - Merck - Nanodiamant (ND4) - Société ACS materials - Nanodiamant fluoré (F-ND4) - Société ACS materials + traitement par F 2 (T>450°C) - Tableau 1 : Produits chimiques utilisés pour la préparation des catalyseurs. La synthèse du MgF 2 non supporté (massique) a été obtenue à partir d’acide trifluoroacétique (TFA) en suivant le protocole décrit dans Astruc et al. Applied Catalysis A: General 453 (2013) 20–27. L’alumine partiellement fluorée a été préparée à partir d’alumine commerciale (Sigma-Aldrich © ) qui a été fluorée pendant 1h à 350°C sous flux d’HF dilué dans l’azote. Les catalyseurs à base de magnésium supporté ont été préparés comme suit. Le magnésium a été imprégné sur une alumine partiellement fluorée (« AlF 3 ») (commerciale), sur un charbon actif commercial (AC35), sur des nanodiamants commerciaux de taille de particule de 4 à 5 nm (ND4) et sur des nanodiamants fluorés (F- ND4) préparés à l’Institut de Chimie de Clermont Ferrand (ICCF) à partir d’un traitement par F 2 pur pendant 12h à 450°C de ND4. Le charbon actif (AC35), le nanodiamant (ND4) et le nanodiamant fluoré (F- ND4) ont été prétraités successivement par une solution d’HCl à 0,3 mol.L -1 pendant 1h à 25°C puis après un lavage, par une solution d’HNO 3 à 5 mol.L -1 soit pendant 1h à 25°C (AC35pt), soit pendant 5h à 90°C (AC35pt5h, ND4pt5h, F-ND4pt5h) suivi d’un séchage pendant 12h à 120°C, de manière à laver et fonctionnaliser la surface et ainsi faciliter l’imprégnation ultérieure du magnésium. Les catalyseurs ont été préparés par imprégnation à sec du support (alumine fluorée, charbon actif, nanodiamant (ND4)) par une solution de nitrate de magnésium en tenant compte du volume poreux du support. La concentration de la solution est adaptée afin de déposer des teneurs en Mg de 2 ou 10% en poids. Après séchage une nuit à l’étuve à 110°C, le catalyseur est calciné pendant 4h à 500°C sous azote (100 mL.min -1 ). Surfaces spécifiques des catalyseurs nanodiamants Le tableau 2 ci-dessous fournit les surfaces spécifiques (ss) BET des catalyseurs nanodiamants, selon les pré-traitements effectués. Catalyseur nanodiamant Pré- traitement (s) Mg%pds ss BET (m 2 .g -1 ) ND4 aucun 0 257 ND4pt5h pt5h 0 231 Mg/ND4pt5h pt5h puis Mg 2 255 Mg/ND4pt5h pt5h puis Mg 10 220 Mg/F-ND4pt5h F 2 puis Mg 2 226 Tableau 2 : surfaces spécifiques (ss) BET des catalyseurs nanodiamants L’absence d’évolution de la surface spécifique du nanodiamant malgré les prétraitements qu’il subit démontre également l’intérêt de ce matériau comme catalyseur et/ou support de catalyseur. En effet, sa surface spécifique qui est de 257 m².g -1 initialement (en l’absence de pré-traitement) reste stable quel que soit le traitement subi (prétraitement par acide, par F 2 , ou réaction de fluoration avec HF). Ceci s’explique grâce à sa structure qui présente un cœur de carbone sp 3 (diamant) et à la taille des particules (4 à 5 nm), qui apportent respectivement une grande stabilité des nanodiamants sous HF, et de sa surface spécifique. E volution des fonctions chimiques présentes en surface des nanodiamants au cours des différents traitements Initialement, les nanodiamants non prétraités (ND4) présentent principalement des fonctions alcools, cétones, azotées et des ilots de carbones sp 2 . L’azote proviendrait des précurseurs de synthèse des nanodiamants lors de la détonation. Après prétraitement avec HCl puis HNO 3 (ND4pt5h), les fonctions sont similaires à celles des nanodiamants non prétraités (ND4), à l’exception de l’augmentation de la quantité de fonctions C-H et C-OH, l’apparition de fonctions -COOH et des formes oxydées de l’azote (-NO 2 ). Après mise en présence des nanodiamants avec HF, peu de modifications des fonctions en surface sont identifiées. En revanche, pour les nanodiamants prétraités (ND4pt5h) mis en présence de HF, la quantité de carbone sp 2 diminue au profit des carbones sp 3 , mais des carbones hybridés sp 2 sont toujours présents. Les fonctions acides carboxyliques -COOH sont converties par fluoration en fonction « COF ». Des carbones fluorés sont identifiés (C-F). En revanche, quand les nanodiamants sont traités au préalable par F 2 (F-ND4) suivi d’un prétraitement acide (F-ND4pt5h), l’intégralité des fonctions chimiques en surface sont converties en fonction -C-F, ce qui rend la surface inerte. Les nanodiamants obtenus n’ont plus de carbones hybridés sp 2 en surface. L’imprégnation de magnésium (2 ou 10% en poids) sur les nanodiamants préalablement prétraités à l’acide (ND4pt5h) montre une structure MgF 2 type rutile en surface. En outre, ceci conduit à la disparition des fonctions -COOH, ce qui semble montrer que le magnésium masque ou interagit avec ces fonctions lors de son imprégnation. Fluoration de la 2-chloropyridine La faisabilité de la synthèse de fluoropyridine par une réaction catalysée en utilisant HF comme agent de fluoration a été établie en utilisant la 2-chloropyridine (2-ClPy) (Sigma-Aldrich © ) comme molécule modèle (halopyridine de formule (II) dans laquelle R 2 représente Cl et R 1 représente H), afin de préparer la 2-fluoropyridine (2-Fpy) (fluoropyridine de formule (I) dans laquelle R 2 représente F et R 3 représente H). Dans ce cas, le seul sous-produit de la réaction est HCl, qui est valorisable. Tous les essais ont été réalisés à pression atmosphérique, à une température de 350°C, avec un rapport molaire HF/N 2 /2-ClPy= 6/1,7/1. Le fluorure d’hydrogène était donc en excès. Le HF était anhydre et gazeux, de pureté 99,9% (Rapid’gaz). L’azote provenant d’Air Liquide © . MgF 2 massique (essai 1) est le catalyseur qui présentait la plus grande activité avec une sélectivité en 2-fluoropyridine de 100%. En revanche, sa surface spécifique du catalyseur reste faible (de l’ordre de 35 m².g -1 ). Les essais suivants ont été réalisés sur des catalyseurs supportés afin d’augmenter la surface spécifique et donc le nombre de sites actifs. La fluoration de la 2-chloropyridine a été étudiée en présence de catalyseurs à base de magnésium supporté sur « alumine fluorée » AlF 3 (commerciale) (essai 2), sur charbon actif (AC35 commercial) (essai 3) et sur nanodiamants (ND4 avec une taille des particules élémentaires de 4 à 5 nm) (essais 6 à 8). Plus précisément, les performances catalytiques des catalyseurs à base de magnésium (2 et 10% poids) supportés sur « alumine fluorée », charbon actif et nanodiamants ont été mesurées afin de mettre en évidence l’effet d’une surface spécifique plus importante sur les propriétés des sites actifs et l’activité de la fluoration. Ces résultats sont aussi comparés au catalyseur MgF 2 non supporté qui est le plus actif pour cette réaction (essai 1). Par ailleurs, des mesures ont été réalisés avec des catalyseurs exempts de magnésium, à savoir avec des nanodiamants non prétraités, ni par un acide, ni par du magnésium (essai 4), et avec des nanodiamants prétraités uniquement à l’acide, mais pas par du magnésium (essai 5). Les résultats sont fournis au tableau 3 ci-dessous. Essai catalyseur tc (s) 2-Fpy (%) a) b) Nature Pré- traitement (s) du ND4 surface BET (m 2 .g -1 ) Mg (% en poids) 1 (comp) MgF 2 (non supporté) - 35 0 0,26 28 55±3 1,57±0,08 2 (comp) Mg/AlF 3 - 25 2 0,73 9 11±1 0,44±0,02 3 (comp) Mg/AC35pt5h -- 819 2 0,86 13 14±1 0,02±0,01 4 (inv) ND4 aucun 257 0 0,32 30 91±5 0,35±0,01 5 (inv) ND4pt5h pt5h 231 0 0,26 18 65±3 0,28±0,01 6 (inv) Mg/ND4pt5h pt5h puis Mg 255 2 0,13 19 141±7 0,55±0,03 7 (inv) Mg/ND4pt5h pt5h puis Mg 2 255 2 0,08 13 147±7 0,58±0,03 8 (inv) Mg/ND4pt5h pt5h puis Mg 220 10 0,08 13 149±7 0,67±0,03 9 (comp) Mg/F-ND4pt5h F 2 puis Mg 226 2 0,77 21 25±1 0,11±0,01 350°C, HF/N 2 /2-Clpyridine : 6/1,7/1 ND4 : nanodiamants de diamètre moyen de 4 à 5 nm ss : surface spécifique 2-Fpy (%) : conversion en % en 2-fluoropyridine tc : temps de contact a) Activité par gramme : mmol.h -1 .g -1 , b) Activité par unité de surface : mmol.h -1 .m -2 , pt5h : prétraitement par HCl 1h à 25°C puis HNO 3 5h à 90°C Tableau 3 : activités de divers catalyseurs dans la fluoration de la 2-chloropyridine par HF en phase gazeuse et conversion de la fluoration. Augmenter la surface spécifique en utilisant un catalyseur supporté plutôt que massique ne permet pas nécessairement d’obtenir un gain d’activité. En effet, la surface spécifique du magnésium supporté sur charbon actif (AC35 commercial, 819 m 2 /g, essai 3) est bien supérieure à celle du catalyseur massique non supporté, c’est-à-dire MgF 2 non supporté (MgF 2 , 35 m 2 /g, essai 1), mais l’activité du catalyseur supporté sur charbon actif est 4 fois plus faible (AC35 commercial, 14 mmol.h -1 .g -1 , essai 3 contre MgF 2 , 55 mmol.h -1 .g -1 , essai 1). Les meilleurs résultats sont ceux en utilisant le nanodiamant (ND4) comme support (essai 4). En effet, contrairement aux autres supports (alumine fluorée seule, charbon actif seul), le nanodiamant (ND4) est actif à lui seul, même sans avoir à ajouter de magnésium. L’activité du nanodiamant prétraité à l’acide (ND4pt5h, 65 mmol.h-1.g-1, essai 5) est du même ordre que celle calculée pour MgF 2 non supporté (55 mmol.h -1 .g -1 , essai 1). Celle du nanodiamant non prétraité (ND4, 91 mmol.h -1 .g -1 , essai 4) est plus importante que celle du nanodiamant prétraité à l’acide (ND4pt5h, 65 mmol.h -1 .g -1 , essai 5). La meilleure activité catalytique est mesurée lorsque 2% en poids de magnésium ont été imprégnés sur le nanodiamants prétraité (ND4pt5h, 147 mmol.h -1 .g -1 , essai 7). Dans ce cas, elle est 2,6 fois plus importante que la meilleure activité calculée avec le catalyseur massique, c’est-à-dire MgF 2 non supporté (MgF 2 , 55 mmol.h -1 .g -1 , essai 1). Ces résultats ont été confirmés en reproduisant l’expérience (essais 6 et 7). L’activité catalytique reste constante quand 10% en poids de Mg sont imprégnés sur le support (essai 8). En revanche, elle chute lorsque quand 2% en poids de magnésium (Mg/F-ND4) ont été imprégnés sur le nanodiamant ayant subi au préalable un traitement par F 2 pur à 520°C dont le but initial était de nettoyer la surface (F-ND4, 25 mmol.h -1 .g -1 , essai 9). Le prétraitement par F 2 élimine les sites actifs présents en surface du nanodiamant sans changement de leur surface BET (ramenée à la masse de carbone). Leur surface n’a plus d’atomes de carbone hybridés sp 2 et des fonctions hydrogénées et/ou oxygénées. Procédé de préparation d’une fluoropyridine de formule (I) : dans laquelle R 1 représente H ou F, comprenant la fluoration d’une halopyridine de formule (II) : dans laquelle R 2 représente Cl ou Br, et R 3 représente H, Cl ou Br, par le fluorure d’hydrogène en phase gazeuse et en présence de nanodiamant dont au moins une partie de la surface contient des atomes de carbone sp 2 , ce par quoi se forment un composé de formule (I) et un acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, dans la formule (I), R 1 représente H, et dans la formule (II), R 3 représente H. Procédé selon la revendication 1 ou 2, de préparation d’une fluoropyridine de formule (Ig) : par réaction d’une halopyridine de formule suivante : dans laquelle R 2 représente Br ou Cl. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, dans la formule (IIg), R 2 représente Cl. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le nanodiamant a un diamètre moyen, tel que mesuré par microscope électronique à transmission à haute résolution (HRMET), inférieur à 1,0 µm, notamment de 0,1 à 150 nm, de préférence de 0,5 à 50 nm, de manière particulièrement préférée de 1 à 10 nm. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, mis en œuvre à une température de 250 à 400°C, de préférence de 300 à 375°C et à pression atmosphérique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le nanodiamant n’a pas subi de prétraitement avant la fluoration. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le nanodiamant a été prétraité avec un acide inorganique avant la fluoration. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ou 8, dans lequel, avant la fluoration, le nanodiamant, éventuellement prétraité préalablement avec un acide inorganique, a été prétraité par imprégnation par un métal ou un sel métallique, éventuellement suivie par une calcination, le métal étant notamment choisi parmi le chrome, le baryum, le lanthane, le zinc, le magnésium ou un mélange de ceux-ci et étant de préférence du magnésium. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant la récupération de l’acide choisi parmi HCl, HBr et un mélange de ceux-ci.