Une percée des chimistes de l'Université de Chicago pourrait un jour ouvrir des possibilités de fabriquer des produits chimiques à partir de plantes plutôt que de pétrole, en créant une nouvelle méthode pour casser certaines liaisons carbone-carbone tenaces.

Un grand nombre de produits chimiques dans le monde naturel et industriel ont des épines dorsales constituées de liaisons carbone-carbone. Ceux-ci sont régulièrement découpés au cours des processus pour fabriquer de nouvelles molécules utiles. Mais un sous-ensemble particulier de ces liaisons est très stable et donc difficile à ouvrir. Les chimistes aimeraient découvrir de nouvelles façons de couper et de réarranger de telles liaisons; une bibliothèque de ces connaissances est essentielle pour trouver de nouveaux produits chimiques précieux ou des moyens plus efficaces ou plus écologiques de faire connaître ceux-ci.

Par exemple, la lignine, une molécule présente dans les plantes et les arbres, a longtemps été considérée comme une source alternative de produits chimiques fabriqués à partir de pétrole brut, qui sont utilisés pour fabriquer des plastiques et des engrais. Mais il contient beaucoup de ces liaisons carbone-carbone particulièrement résistantes. "Si nous avions une méthode efficace pour rompre ces liens, nous pourrions potentiellement utiliser pleinement la lignine comme alternative durable au pétrole, " dit Guangbin Dong, professeur de chimie à UChicago et co-auteur de l'étude.

Le problème est que les liaisons carbone-carbone sont souvent liées à des liaisons non polaires particulièrement fortes. S'ils pouvaient être placés dans certaines configurations permettant une interaction étroite avec un catalyseur métallique, ils peuvent être cassés. Mais avant l'étude, il n'y avait aucun catalyseur connu qui pourrait briser une telle non contrainte, liaisons non polaires dans la lignine.

Dong, avec le chercheur postdoctoral Jun Zhu et l'étudiant diplômé Jianchun Wang, a conçu une nouvelle méthode pour utiliser un catalyseur d'hydrure métallique pour casser les liaisons. L'hydrure métallique agit comme intermédiaire actif, s'insérant dans les liaisons carbone, puis s'accrochant également à l'hydrogène.

La méthode elle-même n'est pas adaptée à un usage commercial, mais il fournit une preuve de concept pour l'avenir, disaient les scientifiques.

« Cela offre une ouverture pour une étude plus approfondie de ces méthodes, " dit Dong. " Fondamentalement, nous voulons connaître les limites du type de liaisons carbone-carbone qui pourraient être activées."