Etude de nouvelles stratégies de valorisation de mono et ...

L’activation par les micro-ondes permet de diminuer fortement les temps de réaction
par rapport à une activation par chauffage classique. 51
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II.1.1 Estérification en phase hétérogène
Nous avons tout d’abord voulu nous affranchir des solvants nocifs tels que la pyridine
et le toluène. 7 Pour cela, nous avons opéré en milieu sec et en présence d’alumine. 43
Du fait de la structure cristalline de la cellulose, nous avons dû procéder à son
activation préalable, immersion pendant une minute dans une solution aqueuse d’acide
sulfurique à 3% suivie d’une filtration sous vide et séchage à 40°C pendant environ une
semaine. Cette activation permet, comme nous l’avons déjà mentionné, la rupture des
nombreuses liaisons hydrogène qui rigidifient la structure de la cellulose ce qui entraîne un
gonflement des microfibrilles. Cependant, l’acide sulfurique va également rompre une partie
des liaisons osidiques, et ainsi, diminuer le DP de la cellulose et ceci, même longtemps après
la fin de l’activation à proprement parler. Ainsi, lors de la réaction, le chauffage va
endommager les chaînes du polymère.
La cellulose microcristalline activée, le DMAP et l’alumine sont broyés ensemble de
manière à créer un mélange intime puis on ajoute le chlorure d’acide laurique. Le mélange est
mis dans un cuve à ultrasons pendant une minute puis est activé une minute au four micro-
ondes domestique (P = 600 W) en utilisant le plateau tournant. Les deux étapes sont relancées
jusqu’à ce que l’échantillon présente une couleur foncée (l’expérience nous a montré que si
l’échantillon n’a pas changé de couleur, la réaction n’est pas assez avancée). Les temps de
réaction sont très variables (2 à 40 min) du fait de l’hétérogénéité du champ à l’intérieur du
four. Une fois la réaction terminée, le produit est purifié par la méthode de dissolution
précipitation.
Pour étudier la reproductibilité de la réaction d’estérification de la cellulose en phase
hétérogène dans un four micro-onde domestique, nous avons réalisé chaque expérience dix
fois. Les résultats sont regroupés dans le tableau 4, ils montrent que la réaction
d’estérification de la cellulose activée dans un four micro-onde domestique sans solvant, n’est
pas reproductible.