Qu'il s'agisse de soulager vos symptômes d'allergie ou d'optimiser les performances des herbicides, les alkylamines sont des molécules aux utilisations multiples. Malheureusement, les méthodes courantes de production d’alkylamines génèrent des sous-produits nocifs. Une méthode de synthèse d'alkylamines de manière durable mais rentable est donc très recherchée.
Maintenant, dans une étude publiée dans Green Chemistry , une équipe de recherche dirigée par l'Université d'Osaka a trouvé un moyen. L'équipe a développé une méthode de synthèse d'alkylamine qui fonctionne dans des conditions douces et ne produit que de l'eau comme sous-produit. Les conditions de réaction simples et respectueuses de l'environnement rapportées ici inspireront, espérons-le, des progrès dans d'autres synthèses chimiques courantes dans l'industrie.
Les vêtements de sport, les meubles et de nombreux autres produits du quotidien sont fabriqués en partie à partir d’alkylamines. Alors, comment pouvons-nous produire ces molécules miracles ?
Les acides carboxyliques sont un point de départ idéal car ils peuvent provenir de sources durables, par exemple à partir de la biomasse. Cependant, les procédures de synthèse actuellement utilisées produisent également une grande quantité de déchets ou nécessitent des conditions de réaction expérimentalement difficiles, telles que des pressions et des températures élevées. Ainsi, l'industrie évite généralement les acides carboxyliques comme matière première pour la production d'alkylamines.
L'objectif de l'étude de l'équipe de recherche était de développer un nouveau protocole de synthèse fonctionnant à des pressions et des températures expérimentalement appropriées.
"Dans nos travaux, nous dévoilons un nouveau système catalytique, un catalyseur platine-molybdène, capable de transformer les acides carboxyliques en amines", explique Katsumasa Sakoda, auteur principal de l'étude. "Cela produit des alkylamines, qui peuvent être utilisées pour les tensioactifs, les produits pharmaceutiques et bien plus encore."
Le protocole de synthèse des chercheurs offre plusieurs avantages :premièrement, les conditions de réaction sont douces, ne nécessitant que la pression atmosphérique de l'hydrogène et des températures allant jusqu'à 160°C. Deuxièmement, le nombre de rotations, c'est-à-dire le nombre de moles de substrat qu'une mole de catalyseur peut convertir, est élevé à 363. Troisièmement, le catalyseur peut être réutilisé au moins cinq fois. Quatrièmement, de nombreux acides carboxyliques et amines de départ sont compatibles avec les réactions impliquées, telles que la conversion des acides gras en amines grasses. Cinquièmement, les rendements de la réaction sont élevés :jusqu'à 99 %, l'eau étant le seul sous-produit.
"Nous sommes ravis car nos recherches améliorent la durabilité environnementale et simplifient la configuration expérimentale d'une classe commune de synthèses chimiques", déclare Tomoo Mizugaki, auteur principal. "Nous espérons que ce n'est que la première étape vers le développement de procédés catalytiques plus écologiques."
Les recherches de l'équipe constituent une étape importante vers l'augmentation de la durabilité d'une réaction chimique nécessaire à la synthèse de nombreux produits quotidiens. Parce que les procédures de synthèse expérimentales sont sûres et simples, elles peuvent être facilement utilisées pour d'autres processus catalytiques.
Plus d'informations : Katsumasa Sakoda et al, Amination réductrice d'acides carboxyliques sous H2 à l'aide d'un catalyseur hétérogène Pt-Mo, Green Chemistry (2023). DOI :10.1039/D3GC02155F
Informations sur le journal : Chimie verte
Fourni par l'Université d'Osaka
