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10 découvertes 2015

[6] L’énergie de la frustration

Chimie | Université Laval
30/11/2015
Le graal de la chimie organique: des catalyseurs plus écologiques. On en a un!

Frédéric-Georges Fontaine est un véritable artiste moléculaire. Tel un peintre qui mélange les couleurs pour trouver la meilleure teinte, il a testé pendant un an des agencements d’atomes avec son équipe du département de chimie de l’Université Laval. L’œuvre finale verdit plus que jamais le blason de la chimie durable: des molécules simples, peu coûteuses et écologiques, aptes à remplacer les métaux dans les réactions catalytiques si importantes pour l’industrie du médicament et de la pétrochimie.
«Nous avons sondé le potentiel réactif de la relation entre les bases et les acides dits de Lewis», raconte le chercheur. Ces entités chimiques se neutralisent lors­qu’elles se rencontrent pour former des molécules stables. C’est ce qu’on observe par exemple quand la soude (l’hydro­xyde de sodium), utilisée pour déboucher les tuyaux de lavabo, réagit avec de l’acide chlorhydrique, employé notamment pour abaisser le niveau de pH dans les piscines. Dans cette réaction, l’ion d’hydrogène de l’acide (H+) réagit avec l’ion hydroxyde (HO-) de la base pour former de l’eau (H2O). Accessoirement, la réaction produit aussi du sel de table (NaCl).
Mais lorsqu’on fige une base et un acide en insérant une clôture d’atomes entre les deux, ils n’arrivent pas à se réunir. Les chimistes parlent alors d’une paire de Lewis frustrée qui devient très réactive. C’est cette «énergie de frustration» que Frédéric-Georges Fontaine et ses collègues ont décidé d’exploiter comme solution de remplacement aux métaux pour briser les liens carbone-hydrogène présents dans la majorité des composés organiques comme les glucides et les hydrocarbures.(...)

Lire la suite dans le numéro de janvier-février 2016.
 




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