Du glucose aux polyamides : nouveaux procédés d'accès et de transformation de l'hydroxymethylfurfural - From glucose to polyamides: new processes for hydroxymethylfurfural production and transformation – POLYGLU

Le 2,5-hydroxymethylfurfural (HMF) obtenu à partir d’agroressources est considéré comme une molécule plateforme à fort potentiel. Cette molécule est appelée à servir de précurseur à l’obtention de divers monomères furaniques pour la préparation de biomatériaux. En particulier, l’acide 2,5-furanedicarboxylique (FDCA) obtenu par oxydation de l’HMF pourrait remplacer son homologue benzénique, l’acide téréphtalique utilisé pour la production de polyesters et polyamides. Ainsi, de nouveaux polymères, pourraient être préparés en utilisant le FDCA ou d’autres dérivés de l’HMF à la place de l’acide téréphtalique dérivé du pétrole. Or il n’existe pas aujourd’hui de procédés industriels de production de l’HMF et de son dérivé, le FDCA. En ce qui concerne la production d'HMF, les voies brevetées pour l’heure ne sont pas viables pour les raisons suivantes : la production d’HMF à des rendements satisfaisants n’est décrite qu’à partir de fructose. Or seule la transformation du glucose en HFM sera économiquement viable, mais, le glucose est bien moins réactif. Il s’agit là du défi principal auquel ce projet tentera d’apporter une réponse. Par ailleurs, l’oxydation de l’HMF en acide 2,5-furane dicarboxylique (FDCA) n’est pas industrialisée et les produits finaux ciblés, les polyamides, sont de nouveaux bio-polymères dont les propriétés sont mal connues. L'objectif du projet PolyGlu est d'accéder à une voie économiquement viable de conversion du glucose en polyamides. A cette fin, ce projet inclut des recherches dans les trois étapes indispensables à l'objectif fixé: 1) relever le défi de trouver un methode catalytique efficace de conversion du glucose en HMF. L’approche proposée consiste évaluer les propriétés catalytiques d'une nouvelle génération de catalyseurs superacides et superbasiques dans la déshydratation directe du glucose en HMF et dans l'isomérisation du glucose en fructose en vue d'un procédé en 2 étapes, à priori plus facile 2) mettre au point un procédé catalytique propre d’accès à l’acide 2,5-furanedicarboxylique ou ses dérivés pouvant être industrialisé à un coût acceptable. On se focalisera prioritairement sur un procédé totalement organique sans utilisation de métaux. Le choix d'utiliser un nouveau catalyseur d’oxydation de type polynitroxyde polymérique devrait pouvoir répondre à cette problématique.