Une découverte dans le domaine de la catalyse a émergé des laboratoires du professeur Jaeheung Cho et de son équipe du département de chimie de l'UNIST. Leurs travaux pionniers ont conduit au développement d’un complexe cuivre(II)-alkylperoxo qui pourrait révolutionner les domaines de la chimie de synthèse et des applications industrielles. L'étude est publiée dans ACS Catalysis .
La clé de ce catalyseur innovant réside dans sa capacité remarquable à décomposer les fortes liaisons carbone-hydrogène (liaisons C-H) grâce à l’exploitation de solvants spécifiques. En manipulant avec précision l'environnement du solvant, les chercheurs ont découvert la réactivité exceptionnelle de leur complexe cuivre(II)-alkylperoxo.
Grâce à une série d'expériences méticuleusement conçues, l'équipe de recherche a réussi à synthétiser le complexe cuivre(II)-alkylperoxo et à le soumettre à du dioxyde de carbone supercritique (SC-CO2 ), un état fluide du dioxyde de carbone qui présente simultanément des propriétés gazeuses et liquides. Cette nouvelle approche a abouti au composé métal-alkylperoxo peroxyde le plus réactif à ce jour.
Le professeur Cho a déclaré :"Notre analyse complète des réactions d'oxydation et nos calculs théoriques avancés ont introduit une nouvelle ère dans la catalyse d'oxydation utilisant le cuivre(II)-alkylperoxo comme catalyseur."
L’oxydation des alcanes non activés, comme le méthane et l’éthane, traditionnellement connus pour leur stabilité et leurs processus d’oxydation énergivores, revêt une importance particulière. En adaptant la composition du complexe cuivre(II)-alkylperoxo, les chercheurs ont réalisé une oxydation sélective des alcanes non activés, une avancée cruciale dans la science catalytique. De plus, l'exploration par l'équipe de divers solvants a confirmé la capacité sans précédent de leur catalyseur à briser les liaisons C−H résilientes.
Yuri Lee, le premier auteur de l'étude, a déclaré :"Notre recherche marque une étape importante dans la manipulation de la réactivité grâce à l'ingénierie des solvants au sein des espèces cuivre(II)-alkylperoxo."
Le professeur Cho a déclaré :« Nos travaux mettent non seulement en valeur les capacités d'oxydation exceptionnelles des espèces cuivre(II)-alkylperoxo, mais élucident également leur réactivité dépendante du solvant, jetant ainsi les bases de catalyseurs métalliques de pointe dans divers domaines scientifiques. »
L'équipe de recherche prévoit que cette recherche transformatrice repousse non seulement les limites de la chimie synthétique, mais est également extrêmement prometteuse pour les applications environnementales et industrielles, annonçant une nouvelle ère d'excellence catalytique et de technologie durable.
Plus d'informations : Yuri Lee et al, Influence des solvants sur l'oxydation catalytique des liaisons C-H par un complexe cuivre(II)-alkylperoxo, Catalyse ACS (2024). DOI :10.1021/acscatal.3c05643
Informations sur le journal : Catalyse ACS
Fourni par l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan
