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Project NEWSILICON: ERC starting grant

- Peut-on remplacer les métaux de transition précieux par le silicium (élément très abondant) dans certaines réactions catalytiques?

Une recherche fondamentale vaste en chimie organométallique (chimie de coordination, synthèse de ligand, réactivité, etc…) a énormément contribué au développement de catalyseurs efficaces permettant de réaliser des réactions hautement sélectives dans des conditions très douces. Plus particulièrement, la catalyse organométallique est devenue un outil indispensable en synthèse organique. Cependant, les ressources limitées en métaux de transition disponibles sur terre constituent un problème majeur. A l’inverse, le silicium est le deuxième élément le plus abondant dans la croute terrestre, principalement sous la forme de SiO2 (sable ou quartz), et c’est un élément très important en chimie des matériaux (polymères silicones, 500 000 t / an) et des semi-conducteurs.

Pourquoi ne pas utiliser le silicium en tant que catalyseur au lieu des métaux de transition ?

graphique 16

A notre connaissance, à ce jour, aucun catalyseur silicié n’a permis de réaliser un cycle catalytique complet. Le succès de ce projet devrait ouvrir un nouveau domaine de recherche et changer notre vision de la catalyse.

graphique 17

Pour réussir un tel défi, nous développons actuellement des nouveaux complexes de silicium de basse valence. Notamment nous avons récemment démontré qu’un complexe de silicium divalent avec une phosphine montre un comportement similaire aux  métaux de transition vis-à-vis des oléfines, tel que la coordination réversible d'oléfines (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10414) et l'insertion / b-élimination réversible d'oléfines (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8437). Ces réactivités originales sont tout à fait comparables aux étapes clés de certaines réactions catalytiques (hydrogénation, hydrosilylation ou polymérisation).

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