L’article, intitulé « Catalysis for the synthesis of methacrlylic acid and methyl methacrylate », est une synthèse des différents procédés et catalyseurs utilisés pour produire de l’acide méthacrylique (MAA) ainsi que du méthacrylate de méthyle (MMA), un composé organique pour lequel la demande annuelle dépassera 4,8 millions de tonnes en 2020.

La raison de cette forte demande? Le MMA est le principal composant du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), un polymère mieux connu commercialement sous le nom de Perspex ou Plexiglass. Ce matériel à la fois résistant et transparent, qui bloque les rayons ultraviolets et peut remplacer la vitre, est utilisé dans plusieurs industries, telles que la construction et les fibres optiques, mais aussi en santé, par exemple pour la production d’implants osseux et de prothèses dentaires. La demande pour ce matériel polyvalent augmente sans cesse, et la capacité du marché à en produire est présentement égale à la demande, d’où l’importance pour l’industrie d’être en mesure d’en assurer une production rapide et efficiente.

Or, le procédé utilisé le plus couramment pour produire du PMMA, soit en mélangeant du MMA à de l’acétone et du cyanure d’hydrogène, produit aussi des substances intermédiaires toxiques et dangereuses pour l’environnement. L’industrie et la recherche tentent donc de parer à ce problème en étudiant des procédés ou des matières premières alternatives, telles que le MAA (qui sert à produire du MMA), mais aussi des catalyseurs, soit des substances qui peuvent rendre le procédé moins polluant. Les catalyseurs peuvent aussi être utilisés afin d’accélérer le procédé, et ainsi le rendre plus efficient.

Chemical Society Reviews, une revue phare qui publie essentiellement des articles de synthèse écrits par des experts, est éditée par la Royal Society of Chemistry, une importante société savante internationale dans le domaine de la chimie. Basée au Royaume-Uni, cette société est active depuis 175 ans et compte plus de 54 000 membres. Son facteur d’impact (40,18) se compare à celui des plus prestigieuses revues multidisciplinaires, comme Nature et Science, en 2017, ce qui la place au second rang sur 171 des revues dans la catégorie de la chimie multidisciplinaire selon la publication d’informations bibliométriques Journal Citation Reports. Les articles publiés dans Chemical Society Reviews sont donc très lus et très cités par la communauté scientifique; par exemple, la revue est au 5^e rang du service en ligne de recherche d’articles scientifiques Google Scholar.

Également, le professeur Patience et le stagiaire postdoctoral Darabi sont parmi les rares professeurs et chercheurs du campus universitaire constitué de Polytechnique Montréal, l’Université de Montréal et HEC Montréal à avoir contribué à cette importante revue.

« C’est un grand honneur d’être publié dans la revue Chemical Society Reviews et je félicite Jaber et les collaborateurs de l’article pour cette belle réussite. Ils ont travaillé très fort pour présenter une synthèse aussi complète et informative que possible », déclare le professeur Patience, qui a supervisé la synthèse.

Une synthèse unique dans le domaine de la chimie

La synthèse publiée par Jaber Darabi et Gregory Patience est unique, car elle est la première à décrire non seulement tous les procédés existants, mais aussi tous les catalyseurs présentement connus. Elle couvre les procédés utilisés par l’industrie, mais aussi les nouvelles technologies qui ne sont pas encore en utilisation.

« Une telle synthèse est importante, car elle peut être utile à la fois aux grandes industries, aux industries naissantes et aux chercheurs », explique Jaber Darabi. « Ils peuvent y trouver de l’information sur tous les procédés et les catalyseurs existants, ainsi que leurs avantages et leurs désavantages, dans un seul texte. Cela peut les aider à cibler rapidement leurs besoins, ainsi que les besoins pour la recherche future. »

« C’est particulièrement utile dans le contexte actuel, où l’industrie se doit de trouver des procédés moins polluants », renchérit le professeur Patience. « La synthèse aide à faire avancer les connaissances dans ce domaine, et éventuellement, nous l’espérons, à accélérer la mise en place de procédés plus verts et donc meilleurs pour l’environnement. »

D’ailleurs, la revue de la littérature a permis aux chercheurs de conclure que bien que les procédés actuels en industrie seront encore probablement utilisés dans les prochaines années, certaines des nouvelles technologies propres en cours de développement constitueront des alternatives crédibles pour le futur.

L’article « Catalysis for the synthesis of methacrlylic acid and methyl methacrylate » est publié dans l’édition du 21 septembre 2018 de la revue Chemical Society Reviews (numéro 18, volume 47) et peut être consulté en ligne (en anglais, abonnement requis). L’auteur principal de l’article est Jaber Darabi, stagiaire postdoctoral au Département de génie chimique de Polytechnique Montréal. Les coauteurs de l’article sont Jean-Luc Dubois, directeur scientifique du groupe chimique français Arkema, Fabrizio Cavani, directeur du Département de chimie industrielle « Toso Montanari » à l’Université de Bologne, en Italie, Mohammad Rostamizadeh, assistant professeur au Département de génie chimique de l’Université de technologie Sahand, en Iran, et Gregory Patience, professeur titulaire au Département de génie chimique de Polytechnique Montréal.

Félicitations à Jaber Darabi et Gregory Patience!

Merci à Marie-Claude Dupuis, du Département de génie chimique de Polytechnique Montréal, pour la rédaction de cet article, en collaboration avec Élise Anne Basque et Marie Tremblay de la Bibliothèque Louise-Lalonde-Lamarre de Polytechnique.

De gauche à droite : Jaber Darabi, stagiaire postdoctoral en génie chimique à Polytechnique Montréal; Gregory Patience, professeur titulaire au Département de génie chimique de Polytechnique Montréal.
 

En savoir plus

Article « Catalysis for the synthesis of methacrlylic acid and methyl methacrylate » (en anglais, abonnement requis)
Fiche d’expertise du professeur Gregory Patience
Site du Département de génie chimique de Polytechnique Montréal
Site de la Royal Society of Chemistry (en anglais)