LCC
Catalyseurs homogènes pour la chimie fine et l’énergie
Nous développons de nouveaux catalyseurs organométalliques et supramoléculaires (complexes {hôte-invité}) pour des réactions cascades énantiosélectives comme la réaction d’hydroaminométhylation asymétrique.
Au-delà des réactions à économie d’atomes, dans le contexte des exigences actuelles de la chimie verte et du stockage de l’énergie solaire, nous développons aussi de nouveaux catalyseurs pour la transformation de la biomasse (synthèse de molécules plateformes), pour le recyclage des plastiques, pour le stockage réversible du di-hydrogène (LOHC, réaction de (dé)-hydrogénation), ainsi que des réactions de photoisomérisation pour le stockage d’énergie solaire.
Réaction d’hydroaminométhylation (HAM) asymétrique. Nous étudions les cascades hydroformylation asymétrique/amination réductrice et hydroformylation asymétrique/condensation/hydrogénation asymétrique pour concevoir de nouveaux systèmes organométalliques chiraux présentant une activité élevée et une excellente sélectivité.
Fig. Tandem Hydroaminomethylation Reaction to Synthesize Amines from Alkenes; Credit Philippe Serp
Références
- Highly efficient palladium-catalyzed carbonylation reactions of terpenes, Oukhrib A., Kalck P., Urrutigoïty M., Coord. Chem. Rev. 2025, 531, 216453/1-10., 10.1016/j.ccr.2025.216453 – hal-05068408, https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.216453
- Recent advances in the methanol carbonylation reaction into acetic acid, Kalck P., Le Berre C., Serp P., Coord. Chem. Rev. 2020, 402, 213078, https://doi.org/10.1016/j.ccr.2019.213078
Transformation de la biomasse
Fig. Oxydation par polyoxométalate de polyols dérivés de la biomasse en acide formique et formaldéhyde (crédit : Bidyut B. Sarma)
- Nous développons la synthèse de nouveaux monomères azotés biosourcés pour la synthèse de biopolymères, ainsi qu’une approche industrielle de l’hydrogénolyse du glucose (synthèse de molécules plate-forme).
- Conversion de molécules dérivées de la biomasse en molécules plateforme à l’aide de polyoxométalates.
Photochimie en flux et photoisomérisation pour le stockage d’énergie solaire
- Nous nous sommes intéressés à l’utilisation des microréacteurs (chimie en flux à micro-échelle) pour des synthèses photochimiques car elles sont largement dépendantes de l’échelle. Notre réaction modèle a tout d’abord été la cycloaddition [2+2]. Les travaux réalisés nous ont permis d’améliorer les connaissances fondamentales sur les phénomènes élémentaires impliqués et d’identifier et de quantifier les phénomènes favorisant ou limitant. La méthodologie développée permet d’envisager un changement d’échelle (production industrielle par exemple) et d’accompagner la transposition de réactions photochimiques de réacteurs batch en continu.
- Nous avons ensuite étudié les réactions de photo-oxygénation qui mettent en jeu l’oxygène singulet généré par photosensibilisation du dioxygène via l’utilisation d’un colorant appelé photosensibilisateur (PS). Les problématiques associées à l’utilisation d’un photosensibilisateur (stabilité, efficacité, régénération, recyclage) sont analogues à celles rencontrées avec un catalyseur.
Référence
Efficient Photooxygenation Process of Biosourced α-Terpinene by Combining Controlled LED-Driven Flow Photochemistry and Rose Bengal-Anchored Polymer Colloids
R. Radjagobalou, J.-F. Blanco, L. Petrizza, M. Le Bechec, O. Dechy-Cabaret, S. Lacombe, M. Save, K. Loubiere
ACS Sustainable Chem. Eng., 2020, 8, 50, 18568–18576. DOI
- Nous nous intéressons également aux systèmes MOST qui sont des systèmes chimiques commutables A/B capable (i) de convertir l’énergie solaire en une énergie chimique stockable via une transformation photochimique de A vers B et (ii) de libérer sur demande sous forme de chaleur l’énergie emmagasinée via la transformation inverse catalytique de B vers A. Dans ce contexte, les travaux menés dans notre équipe ont en particulier pour objectifs la préparation et l’évaluation en batch et en continu à micro-échelle de catalyseurs pour la réaction retour de B vers A pour des systèmes Norbornadiène / Quadricyclane (NBD/QC).
Fig. Catalyseurs pour les systèmes MOST : stockage réversible d’énergie thermique. (Crédit Odile Dechy Cabaret)
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