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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Nouvelle voie de synthèse de radicaux CF3°

Des chercheurs de l’Institut parisien de chimie moléculaire (CNRS/UPMC) ont mis au point une réaction catalytique pour la synthèse de radicaux CF3° faisant appel aux ligands  de complexes de cuivre. Parus dans la revue Chemical Science, ces résultats utilisent la spécificité des ligands redox qui réside dans leur capacité à fournir des électrons au centre métallique du catalyseur, rendant ainsi accessibles des réactivités souvent réservées aux métaux nobles. Cette méthode qui utilise un métal peu cher et abondant, s’inscrit dans le contexte d’une chimie durable pouvant permettre de développer des méthodes catalytiques peu onéreuses.

 

L’introduction de groupements trifluorométhyle CF3 dans les molécules organiques présente un intérêt dans de nombreux domaines allant de la chimie médicinale aux matériaux en passant par l’agrochimie. Pour réaliser cela, le plus simple pour générer des radicaux CF3° est d’utiliser un catalyseur qui apporte un électron à l’ion CF3+ pour former le radical.  Les catalyseurs sont généralement des complexes organométalliques, souvent à base de métaux nobles entourés de ligands organiques. Le développement de nouvelles méthodes catalytiques représente un enjeu fort afin de dépasser les limitations encore existantes  d’augmenter les rendements et de diminuer les coûts en utilisant des métaux abondants.

Bien que jouant un rôle clé en catalyse organométallique dans de nombreux processus tels que l’induction asymétrique, les ligands sont, d’un point de vue électronique, spectateurs des réactions que leurs complexes catalysent. En s’inspirant des cofacteurs redox permettant aux enzymes de faire des transformations multiélectroniques à base de métaux abondants et renouvelables, les chercheurs ont développé un nouveau système catalytique à base de cuivre impliquant la participation du ligand dans la réaction. L’électron nécessaire à la formation du radical CF3°n’est plus fourni par le métal mais par le ligand qui voit son état redox modifié alors que le degré d’oxydation du métal reste inchangé au cours de la réaction.

Ces résultats ouvrent la voie à l’utilisation de ces systèmes bioinspirés pour fournir les électrons nécessaires à la formation de radicaux, ainsi qu’à leur étude détaillée afin de prédire et rationaliser leur réactivité prometteuse en catalyse.

 

desage

Transfert monoélectronique supporté par le ligand redox
@ Marine Desage-El Murr

 

 

Référence

J. Jacquet, S. Blanchard, E. Derat, M. Desage-El Murr & L. Fensterbank

Redox-ligand sustains controlled generation of CF3 radicals by well-defined copper complex

Chem. Sci. 3 décembre 2015
DOI:10.1039/C5SC03636D.

 

 

Contacts chercheurs

Louis Fensterbank, Marine Desage-El Murr Institut parisien de chimie moléculaire

Courriels : louis.fensterbank@upmc.fr; marine.desage-el_murr@upmc.fr

T 01 44 27 35 85/39 32

 

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

14 mars 2016

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