Figure 1 :Production d'amine par hydrogénation d'amide. Crédit :Université d'Osaka
Un groupe de l'Université d'Osaka démontre un catalyseur qui convertit efficacement les amides en amines à basse température sous une faible pression d'hydrogène
Les amines sont vitales dans la nature; par exemple, les acides aminés - les éléments constitutifs des protéines et donc fondamentaux à la vie - sont des amines. De nombreux matériaux, y compris les produits pharmaceutiques, colorants, polymères, et les solvants sont des amines. Ainsi, les amines sont des cibles importantes dans la synthèse chimique. La formation d'amines à partir d'amides est d'un grand intérêt. Il existe de nombreux amides largement disponibles et peu coûteux, ce qui en fait des substrats attrayants pour la conversion en amines. Cependant, les amides sont très stables, ce qui rend difficile leur conversion en amines. Les approches typiques pour convertir les amides en amines nécessitent des réactifs métalliques, qui génèrent des déchets métalliques, ou ont une faible efficacité.
La formation directe d'amines à partir d'amides par hydrogénation est souhaitable car l'eau doit être le seul sous-produit. Cependant, des conditions difficiles sont requises pour cette conversion. Le développement de catalyseurs permettant de réaliser la réaction d'hydrogénation des amides dans des conditions douces est un objectif de nombreux chimistes car il est important pour une production pharmaceutique durable.
Figure 2 :a) Catalyseur nanoparticulaire bimétallique platine-vanadium, b) Image d'un catalyseur à nanoparticules bimétalliques platine-vanadium (les points blancs sont des nanoparticules bimétalliques platine-vanadium) au microscope électronique à balayage. Crédit :Université d'Osaka
Des chercheurs de l'Université d'Osaka ont récemment mis au point un nouveau catalyseur pour l'hydrogénation des amides qui fonctionne dans des conditions douces. Ce catalyseur présente de nombreuses caractéristiques favorables, y compris la capacité d'être isolé et réutilisé, haute sélectivité, et, surtout, il catalyse la conversion des amides en amines à seulement 70 °C et une pression d'hydrogène de 30 bars. Le catalyseur était également capable de favoriser efficacement la formation d'amines à température ambiante ou à une pression d'hydrogène de 1 bar, représentant le premier exemple d'amide hydrogène à pression ou température ambiante. L'équipe a ensuite étudié la portée du substrat et la recyclabilité du catalyseur. Le catalyseur a été capable de convertir divers amides en amines cibles avec un rendement élevé et n'a affiché aucune perte d'activité après avoir été recyclé dix fois.
"Nous avons d'abord étudié l'activité de divers catalyseurs à nanoparticules bimétalliques dans l'hydrogénation d'amide, " déclare le premier auteur Takato Mitsudome. "Nos résultats ont révélé que la combinaison de platine et de vanadium est un rôle clé pour la production d'amines dans des conditions douces."
"C'est le premier catalyseur permettant la production verte d'amines à partir d'amides dans des conditions facilement réalisables, ", explique le chef d'équipe Kiyotomi Kaneda.
Ce catalyseur efficace pour l'hydrogénation durable des amides dans des conditions douces facilitera l'accès aux amines, qui sont des matériaux importants utilisés dans des applications allant des médicaments à l'électronique.
