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Posté par Redbran le Mardi 14/11/2017 à 12:00
Des réactions en or sans oxydant
L’or n’est pas seulement joli à regarder ou à porter. Et il est encore bien plus précieux en chimie que les scientifiques ne l’imaginaient ! Des chercheurs du Laboratoire hétérochimie fondamentale et appliquée (CNRS – Université Toulouse Paul Sabatier) et de l’Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) des sciences analytiques et de physico-chimie pour l’environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement...) et les matériaux (CNRS/Université de Pau) sont parvenus à réaliser une réaction chimique utilisant de l’or sans ajouter d’oxydant. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Communications.

Un catalyseur performant ?

Jugé comme inerte (Inerte est l'état de faire peu ou rien.) chimiquement, l’or était catalogué jusque dans les années 1990 comme un catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs...) inefficace dans l’accélération de réactions chimiques. Un préjugé balayé, puisqu’aujourd’hui les complexes d’or sont considérés comme les catalyseurs les plus performants pour de nombreuses transformations.

Il n’en demeure pas moins que l’or est très réticent à participer à certaines réactions catalytiques. Il reste généralement au même degré d’oxydation (le plus souvent +I) pendant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le cycle catalytique. Cela limite par exemple les réactions de couplage entre deux atomes de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), qui nécessitent une addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de...) oxydante, c’est-à-dire le passage de l’or (I) à l’or (III). Essentielles en chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de...), ces réactions de couplage ne peuvent en pratique être réalisées qu’en faisant appel à des oxydants puissants pour accéder à l’or (III). Mais les chercheurs toulousains ont trouvé la parade.

Un ligand déterminant

Dans des travaux précédents, ils avaient déjà élaboré des complexes d’or capables de réaliser très facilement l’addition oxydante, en créant des ligands appropriés. Cette même équipe vient de franchir un pas supplémentaire, en intégrant cette étape clé d’addition oxydante dans un cycle catalytique.
Les scientifiques ont d’abord généralisé le processus d’addition oxydante à l’or. Pour cela, ils ont élaboré un nouveau ligand simple, accessible. L’utilisation d’un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) d’azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote...) stabilise le complexe d’or (III) insaturé obtenu. Ce complexe permet alors, au terme d’un cycle de catalyse (La catalyse est l'action d'une substance appelée catalyseur sur une transformation chimique dans le but de modifier sa vitesse de réaction. Le catalyseur, qui est en général...), le couplage de deux atomes de carbone, avec un bon rendement. Et surtout, sans ajout d’oxydant externe. Une première !


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Référence
Abdallah Zeineddine, Laura Estévez, Sonia Mallet-Ladeira, Karinne Miqueu, Abderrahmane Amgoune & Didier Bourissou
Rational development (Development est une revue scientifique bimensuelle à comité de lecture couvrant tous les champs de la génétique évolutive du développement allant...) of catalytic Au(I)/Au(III) arylation involving mild oxidative addition of aryl halides
Nature Communications 18 septembre 2017
doi:10.1038/s41467-017-00672-8

Contacts chercheurs:
Abderrahmane Amgoune et Didier Bourissou, Laboratoire hétérochimie fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) et appliquée – Toulouse

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Source: CNRS INC