Des réactions en or sans oxydant
L’or n’est pas seulement joli à regarder ou à porter. Et il est encore bien plus précieux en chimie que les scientifiques ne l’imaginaient ! Des chercheurs du Laboratoire hétérochimie fondamentale et appliquée (CNRS – Université Toulouse Paul Sabatier) et de l’Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l’environnement et les matériaux (CNRS/Université de Pau) sont parvenus à réaliser une réaction chimique utilisant de l’or sans ajouter d’oxydant. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Communications.
Un catalyseur performant ?
Jugé comme inerte chimiquement, l’or était catalogué jusque dans les années 1990 comme un catalyseur inefficace dans l’accélération de réactions chimiques. Un préjugé balayé, puisqu’aujourd’hui les complexes d’or sont considérés comme les catalyseurs les plus performants pour de nombreuses transformations.
Il n’en demeure pas moins que l’or est très réticent à participer à certaines réactions catalytiques. Il reste généralement au même degré d’oxydation (le plus souvent +I) pendant tout le cycle catalytique. Cela limite par exemple les réactions de couplage entre deux atomes de carbone, qui nécessitent une addition oxydante, c’est-à-dire le passage de l’or (I) à l’or (III). Essentielles en chimie organique, ces réactions de couplage ne peuvent en pratique être réalisées qu’en faisant appel à des oxydants puissants pour accéder à l’or (III). Mais les chercheurs toulousains ont trouvé la parade.
Un ligand déterminant
Dans des travaux précédents, ils avaient déjà élaboré des complexes d’or capables de réaliser très facilement l’addition oxydante, en créant des ligands appropriés. Cette même équipe vient de franchir un pas supplémentaire, en intégrant cette étape clé d’addition oxydante dans un cycle catalytique.
Les scientifiques ont d’abord généralisé le processus d’addition oxydante à l’or. Pour cela, ils ont élaboré un nouveau ligand simple, accessible. L’utilisation d’un atome d’azote stabilise le complexe d’or (III) insaturé obtenu. Ce complexe permet alors, au terme d’un cycle de catalyse, le couplage de deux atomes de carbone, avec un bon rendement. Et surtout, sans ajout d’oxydant externe. Une première !
Référence
Abdallah Zeineddine, Laura Estévez, Sonia Mallet-Ladeira, Karinne Miqueu, Abderrahmane Amgoune & Didier Bourissou
Rational development of catalytic Au(I)/Au(III) arylation involving mild oxidative addition of aryl halides
Nature Communications 18 septembre 2017
doi:10.1038/s41467-017-00672-8