Des particules d'or de taille nanométrique constituées de quelques atomes seulement peuvent être utilisées comme catalyseurs pour d'importantes réactions chimiques. Noelia Barrabés de l'Institut de chimie des matériaux de la TU Wien recherche depuis des années de nouvelles méthodes d'adaptation et de contrôle précis de ces minuscules amas d'or. Maintenant, elle a reçu une bourse Elise-Richter.

Avec cette bourse, elle va maintenant utiliser des amas d'or pour résoudre un problème chimique particulièrement difficile :certaines molécules existent sous deux configurations différentes, l'un étant l'image miroir de l'autre, avec les côtés droit et gauche inversés. Normalement, il est extrêmement difficile de ne réaliser qu'une seule de ces deux variantes. Des grappes d'or spécialement traitées sont maintenant censées aider.

Contrôle parfait des particules d'or

Il est bien connu que l'or peut être utilisé comme catalyseur pour initier d'importantes réactions chimiques. L'or peut être utilisé de manière particulièrement efficace comme catalyseur s'il est fixé sous forme de minuscules particules sur une surface, comme récemment démontré dans la revue Catalyse ACS . La taille des amas d'or joue ici un rôle important. "Normalement, vous devez traiter des amas d'or de différentes tailles, qui ont des propriétés différentes, " explique Noelia Barrabés. " Dans notre cas, c'est différent :nous avons développé des méthodes pour maîtriser parfaitement la taille des amas d'or. Tous les amas sont constitués exactement du même nombre d'atomes."

Différentes molécules peuvent s'attacher à ces amas d'or. Ils sont appelés ligands. "Ces ligands ont une influence très décisive sur le comportement chimique des amas d'or, " explique Noelia Barrabés. " Il a donc fallu développer des méthodes pour contrôler précisément les ligands. " Par exemple, les grappes d'or peuvent d'abord être produites dans un environnement liquide, puis fixé sur une surface solide, et enfin leurs ligands peuvent être échangés. Cette technique a été récemment publiée dans la revue Nanoéchelle et figurait également sur la couverture arrière du magazine.

La molécule et son image miroir

Comme Noelia Barrabés l'a récemment démontré, cela ouvre une possibilité particulièrement intéressante :on peut utiliser des "ligands chiraux", qui existent également dans des variantes d'image et d'image miroir.

"Si vous synthétisez une molécule dont il existe également une version miroir, vous créez généralement les deux variantes en même temps, " explique le professeur Günther Rupprechter, directeur de l'Institut de chimie des matériaux. "Après tout, les deux molécules se composent exactement des mêmes atomes et ont la même structure de base."

Dans le cadre de sa bourse Elise-Richter, Noelia Barrabés veut maintenant montrer qu'il est possible de produire sélectivement un seul des deux variants en utilisant des ligands spéciaux sur les amas d'or. L'accent est mis sur le fait de le faire avec des amas d'or fixés à une surface - une procédure qui jusqu'à présent n'a guère été étudiée ou utilisée, mais qui auraient de grands avantages par rapport aux méthodes conventionnelles si elles étaient mises en œuvre avec succès.

Surtout pour les applications médicales, la différence entre une molécule et son image miroir peut jouer un rôle important :« Nous savons que notre corps réagit très différemment à certaines molécules qu'aux versions miroir. Dans les cas extrêmes, une version peut guérir et l'autre peut causer la maladie, " explique Noélia Barrabés.