De l'uranium pour produire efficacement alcool et éther

Des chimistes de l'Iramis montrent qu'un oxyde d'uranium (l'ion uranyle) catalyse de manière sélective et efficace la réduction chimique d'un composé organique contenant des liaisons C=O (aldéhydes), en présence d'un composé du silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) (hydrosilane) pour obtenir ainsi un alcool ou un éther. Une réaction en conditions douces qui intéresse le secteur de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations...) fine.

Tandis que la pétrochimie (La pétrochimie est la science qui s'intéresse à l'utilisation des composés chimiques de base issus du pétrole pour fabriquer d'autres composés synthétiques qui peuvent exister ou non dans la nature ; dans le...) utilise des réactions d'oxydation pour transformer les hydrocarbures, les industriels de la chimie fine ont parfois recours à des réactions de réduction pour produire, par exemple, des éthers ou des alcools à partir de composés carbonylés (contenant une liaison C=O) comme des cétones, des aldéhydes ou des esters. Depuis quelques années, les chercheurs en chimie envisagent des réductions catalytiques dans des conditions plus douces que celles de l'industrie, avec des réducteurs hydrosilanes (RnSixHy). Celles-ci requièrent néanmoins 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...) efficace et sélectif pour obtenir au final un seul produit.

Une équipe de l'Iramis propose pour la première fois un catalyseur à base d'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent,...) naturel ou appauvri, très abondant, dont l'industrie nucléaire (L’industrie nucléaire comprend l'ensemble des procédés de transformation et des acteurs économiques qui utilisent les...) possède des tonnages importants. Ce catalyseur contient un ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par « allant, qui va ».) uranyle O=U2+=O, un oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) très stable. Cet ion oxydé ne réagit pas avec les hydrosilanes et catalyse (La catalyse est l'action d'une substance appelée catalyseur sur une transformation chimique dans le but de modifier sa vitesse de réaction....) très efficacement la réduction d'un aldéhyde (alcool "déshydrogéné"). En modulant l'encombrement de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de...) de silane, la réaction ainsi catalysée produit sélectivement soit un alcool, soit un éther.

Références

Breaking C-O bonds with uranium: uranyl complexes as selective catalysts in the hydrosilylation of aldehydes, ACS Catalysis