Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de Chimie Inorganique - LCI

Complexes du fer, catalyseurs d'oxydation biomimétiques

Frédéric Banse, Katell Sénéchal-David, Jean-Jacques Girerd
Véronique Jollet


Projets :

 

-catalyse d'Oxydation

                Les catalyseurs supportés dans des argiles feront l'objet d'études détaillées pour la dégradation de divers polluants. Un accent sera mis sur la robustesse des catalyseurs, leur capacité à pouvoir être recyclés, de manière à déterminer dans quelles mesures ces systèmes pourraient être utilisés dans des procédés réels de dépollution.

                Les complexes greffés dans des silices mésoporeuses (coll. B. Albela, L. Bonneviot, ENS Lyon) seront étudiés pour l'oxydation de divers substrats organiques. Par un effet de confinement du complexe dans les pores du solide, nous imaginons pouvoir effectuer des réactions d'oxydation spécifiques, et moduler la spécificité des oxydations en modifiant la nature et la longueur des chaînes organiques qui tapissent la surface des pores.

                Le développement de métalloenzymes artificielles, obtenues par greffage covalent de nos complexes dans de petites protéines (coll. R. Ricoux, J.-P. Mahy), est aussi un axe d'étude envisagé au cours du prochain contrat quadriennal. Les choix judicieux de la protéine, du complexe, et de la localisation du complexe dans la poche protéique, doit nous permettre d'obtenir des catalyseurs d'oxydation sélectif afin d'avoir accès à des produits à haute valeur ajoutée comme des métabolites de médicaments.

-activation du Dioxygène

                Nous souhaitons déterminer le mécanisme d'activation du dioxygène par nos complexes de Fe(II) en présence d'un réducteur chimique et de protons pour généraliser l'utilisation de cet oxydant dans le cadre du développement d'une chimie respectueuse de l'environnement. Les questions auxquelles il nous faut répondre sont

(i) comment se forme l'intermédiaire FeIIIOOH (le transfert d'électron et de proton sont-ils couplés);

(ii) la rupture de la liaison O-O de ce dernier est elle homolytique ou hétérolytique (via la formation d'un intermédiaire FeVO). L'exploitation de nos échantillons FeIIIOOH isolés à basse température, ainsi que la génération d'intermédiaires par radiolyse pulsée (FeII + O2°- ou HO2°) résolue dans le temps (coll. Laboratoire de Chimie-Physique, Univ. Paris Sud 11) devrait nous permettre d'élucider ces questions.

                Par ailleurs, le remplacement du réducteur chimique par une électrode sera étudié pour limiter les sous-produits de réaction et mettre au point des dispositifs d'électrocatalyse.

 

 

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