Nouveau procédé de synthèse pour une utilisation durable des petites molécules
Les métaux toxiques et coûteux deviennent superflus
Le principe de la réaction ne nécessite aucun métal coûteux et toxique. En outre, il permet la production et la transformation ultérieure d'un réactif chimique qui n'était auparavant connu que comme une espèce instable et fugace.
Les composés sont manipulés dans une boîte à gants pour les protéger de l'air et de l'humidité.
RUB, Marquard
Des chercheurs de l'université de la Ruhr à Bochum, en Allemagne, ont découvert une nouvelle voie de synthèse qui leur permet de produire un composé organique spécifique à partir de la simple molécule de monoxyde de carbone (CO), à savoir des cétènes anioniques. Ces derniers n'étaient auparavant connus que comme intermédiaires réactifs et ne pouvaient donc pas être utilisés comme réactifs définis. Les chercheurs de Bochum ont produit des cétènes anioniques si stables qu'ils ont pu être isolés. Contrairement aux méthodes précédentes, qui permettent de produire des composés de plus grande valeur à partir de molécules simples, cette approche ne nécessite aucun métal coûteux ou toxique.
Mike Jörges, Felix Krischer et le professeur Viktoria Däschlein-Gessner du pôle d'excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV) ont publié leurs résultats dans la revue Science du 22 décembre 2022.
"Les petites molécules telles que l'hydrogène, le dioxyde de carbone ou le monoxyde de carbone apparaissent souvent comme des sous-produits de processus techniques à grande échelle ou sont facilement accessibles à partir de matières premières renouvelables", explique Viktor Däschlein-Gessner. "Comme ils sont facilement disponibles, ils présentent un intérêt en tant qu'éléments de synthèse pour obtenir des matières premières essentielles ou des produits chimiques fins tels que des produits agrochimiques ou pharmaceutiques. C'est une voie prometteuse pour le développement de procédés de synthèse durables."
Conversion sans métaux de transition
Pour activer de petites molécules et les convertir en composés plus complexes, il est généralement nécessaire d'utiliser certains métaux appelés métaux de transition en raison de leur position dans les sous-groupes du tableau périodique. Il s'agit souvent de métaux précieux, qui sont moins abondants et parfois toxiques. À ce jour, seuls quelques composés issus des éléments du groupe principal largement disponibles ont pu activer de petites molécules. Cela vaut également pour le monoxyde de carbone. De plus, les réactions utilisant le CO comme élément de base ont été moins sélectives : outre les composés souhaités de grande valeur, des sous-produits indésirables sont souvent formés.
Les chercheurs de la chaire de chimie inorganique II de l'université de la Ruhr à Bochum ont maintenant utilisé des composés simples du phosphore, c'est-à-dire des ylides, en combinaison avec des bases de sodium ou de potassium pour relever ce défi. En réalisant un mode de réaction de ces composés carbonés semblable à celui des métaux de transition, inconnu jusqu'alors, ils ont permis l'incorporation efficace de CO dans des molécules plus grandes avec un degré élevé de sélectivité.
Tout comme un kit de modèle moléculaire
"Les sélectivités de ces transformations sont impressionnantes, notamment par rapport aux autres méthodes de synthèse", souligne Viktoria Däschlein-Gessner. "Cela est dû à la stabilité des anions, résultant de leur structure électronique unique. Ils peuvent être spécifiquement convertis avec d'autres molécules, comme dans un kit de modèle moléculaire, ce qui signifie que des structures différentes et complexes peuvent être rapidement construites."
Dans la prochaine étape, le groupe de Bochum entend explorer le principe de réaction et le potentiel des cétènes anioniques dans d'autres directions de recherche. "Le mode de réaction des composés phosphorés est révolutionnaire pour le développement d'autres processus visant à utiliser des blocs de construction durables tels que le CO", souligne Däschlein-Gessner. "Nous sommes également certains que les cétènes anioniques ont un potentiel encore plus grand pour la chimie de synthèse que ce que nous avons montré jusqu'à présent."
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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