Des chercheurs de l'Université Laval ont développé des catalyseurs qui, comme les enzymes présentes dans les cellules vivantes, sont capables de fonctionner efficacement dans l'eau. Cette découverte, dont les détails ont été publiés aujourd'hui dans Communications chimiques , montre qu'il peut être possible de réduire considérablement l'utilisation de solvants organiques toxiques et non recyclables dans une multitude de réactions chimiques, en particulier lors de la synthèse d'ingrédients pharmaceutiques.

« La grande majorité des composés synthétisés chimiquement sont produits par des réactions utilisant des solvants organiques, " explique Normand Voyer, professeur à la Faculté des sciences et de génie de l'Université Laval et auteur principal de l'étude. « Ces solvants sont toxiques et difficiles à réutiliser, mais l'industrie se tourne vers eux car très peu de réactions peuvent avoir lieu efficacement dans l'eau. Cependant, toutes les réactions cellulaires se déroulent en milieu aqueux, sans ces solvants organiques. C'est ce qui nous a donné l'idée de développer un procédé biomimétique inspiré des enzymes, les catalyseurs naturels trouvés dans les cellules.

La solution des chercheurs est basée sur des polypeptides, de courtes chaînes d'un seul acide aminé qui, en raison de leur nature hydrophobe, agir comme catalyseur dans les réactions impliquant des réactifs et des produits chimiques non solubles dans l'eau. "Le catalyseur le plus efficace que nous ayons testé jusqu'à présent est la poly-L-leucine, " explique le professeur Voyer. " Nos travaux nous ont permis d'identifier les conditions nécessaires pour assurer l'efficacité optimale du catalyseur dans une réaction classique couramment utilisée en chimie, la réaction d'époxydation. Nous avons eu des rendements de plus de 95%, ce qui se compare favorablement à ceux obtenus en utilisant des solvants organiques."

L'utilisation de tels catalyseurs polypeptidiques biomimétiques est avantageuse tant d'un point de vue écologique qu'économique car ils sont peu coûteux, ils ne génèrent pas de déchets toxiques et sont réutilisables. "Maintenant, nous essayons de démontrer que cette approche est viable pour d'autres processus chimiques importants utilisés par l'industrie pharmaceutique, agrochimique, ou les industries alimentaires, " conclut le chercheur.