Des chimistes synthétisent un nouveau composé révolutionnaire
Le nouveau composé est plus efficace à produire, plus sûr pour l'environnement et pourrait permettre d'économiser des milliards de dollars en coûts de fabrication.
La création de nouveaux composés synthétiques est souvent un processus complexe et en plusieurs étapes qui peut prendre des années de recherche. Caleb D. Martin, professeur associé au département de chimie et de biochimie de l'université Baylor et chercheur principal du groupe de recherche Martin, et son équipe ont mis au point un nouveau composé appelé tris(ortho-carboranyl)borane ou BoCb3. Synthétisé en une seule étape, ce superacide de Lewis de pointe - qui a des applications dans la production de la plupart des plastiques courants - est plus efficace à produire, plus sûr pour l'environnement et pourrait potentiellement permettre d'économiser des milliards de dollars en coûts de fabrication.
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Martin a publié les résultats dans le numéro du 22 septembre 2023 de la revue Angewandte Chemie International Edition (GDCh).
Lorsque Martin a rejoint Baylor, on lui a laissé quelques produits chimiques provenant du laboratoire du défunt chimiste de Baylor, F. Gordon A. Stone, qui occupait le poste de Robert A. Welch Distinguished Professor of Chemistry, après que Stone ait pris sa retraite. Parmi ces produits chimiques laissés par Stone se trouvait l'ortho-carborane, l'un des produits chimiques utilisés par l'équipe de Martin pour fabriquer le BoCb3. Au sommet de sa carrière, Stone était l'un des 100 chimistes les plus référencés au monde. En 1963, Stone a mis au point un acide de Lewis fort, connu sous le nom de B(C6F5)3, qui est encore utilisé aujourd'hui dans la production de polyoléfines, dont la part de marché mondiale s'élevait à 295 milliards de dollars en 2021. Sans avoir hérité de ce produit chimique, Martin a déclaré que son groupe n'aurait jamais essayé cette idée hors des sentiers battus pour fabriquer cet acide de Lewis unique.
"Mes recherches portent sur la chimie inorganique et organique synthétique où nous ciblons des molécules qui peuvent bénéficier à la société ou dont les résultats sont utiles à d'autres chercheurs pour faire avancer leurs recherches", a déclaré Martin.
Martin pourrait-il améliorer l'acide de Lewis mis au point par Stone il y a environ 60 ans ? Bien que cela ait été tenté auparavant, personne n'a amélioré le processus de manière significative.
Les acides de Lewis sont un élément essentiel de la production de polyoléfines. Connu sous le nom d'activateur, le mélange d'un acide de Lewis avec un composé de zirconium ou d'hafnium le rend actif pour la polymérisation d'une oléfine (double liaison carbone-carbone) en polyoléfines, que l'on retrouve dans une variété de produits, notamment les sacs en plastique et le revêtement des câbles, des tuyaux en acier et des pièces automobiles, pour n'en citer que quelques-uns.
D'autres approches de la fabrication d'acides de Lewis forts passent par plusieurs étapes intermédiaires fastidieuses pour arriver au produit final et nécessitent des atomes de fluor nuisibles à l'environnement qui ne se dégradent jamais dans la nature.
Leur méthode de fabrication du BoCb3 utilise un processus simple en une seule étape et seulement trois produits chimiques disponibles dans le commerce, "comme si on préparait un repas en une seule fois", a déclaré Martin. En les combinant, on obtient un acide de Lewis puissant, plus facile à fabriquer, produisant moins de déchets et moins nocif pour l'environnement, car il ne contient pas d'halogène (ni fluor ni chlore).
"Nous fabriquons de nouveaux composés tout le temps", a déclaré Martin. "Cependant, il est rare de trouver un composé unique et utile à partir de seulement trois éléments que l'on peut commander sur catalogue".
BoCb3 est maintenant au stade de la découverte fondamentale. Un brevet provisoire a été déposé et leur équipe travaille intensivement avec trois groupes de recherche universitaires en Californie, en Allemagne et en Italie pour comprendre toute l'étendue de sa réactivité et ses applications commerciales potentielles.
"Bien qu'il soit trop tôt pour connaître l'impact total qu'aura BoCb3, il est très facile d'envisager que cette technologie sera vraiment intéressante pour l'industrie pétrolière", a déclaré Martin.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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