Un catalyseur intelligent pour une chimie durable
Une percée dans le domaine des catalyseurs à atome unique
Une équipe de recherche du Politecnico di Milano a mis au point un catalyseur innovant à un seul atome capable d'adapter sélectivement son activité chimique. Il s'agit d'une avancée cruciale pour la chimie durable et la conception de processus industriels plus efficaces et programmables. L'étude a été publiée dans le Journal of the American Chemical Society.
Catalyseur à atome unique pour des applications de synthèse chimique durable, présentant un comportement intelligent et reconfigurable
Politecnico di Milano
Cette réalisation constitue une percée dans le domaine des catalyseurs à un seul atome. Pour la première fois, les scientifiques ont démontré qu'il était possible de concevoir un matériau capable de modifier sélectivement sa fonction catalytique en fonction de l'environnement chimique. Il s'agit d'une sorte de "commutateur moléculaire" qui permet de réaliser des réactions complexes de manière plus propre et plus efficace, en utilisant moins d'énergie que les procédés conventionnels.
La recherche se concentre sur un catalyseur à base de palladium sous forme atomique encapsulé dans une structure organique spécialement conçue. Cette structure permet au matériau de "basculer" entre deux réactions clés de la chimie organique - la bioréaction et le couplage carbone-carbone - simplement en faisant varier les conditions de réaction.
Nous avons créé un système capable de moduler la réactivité catalytique de manière contrôlée, ce qui ouvre la voie à des transformations chimiques plus intelligentes, sélectives et durables", explique Gianvito Vilé, maître de conférences au département "Giulio Natta" de chimie, matériaux et génie chimique de l'École polytechnique de Milan et coordinateur de l'étude.
Outre sa souplesse de réaction, le nouveau catalyseur se distingue par sa stabilité, sa recyclabilité et son impact réduit sur l'environnement. Les analyses "vertes" menées par l'équipe montrent une diminution significative des déchets et des réactifs dangereux.
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Publication originale
Vitthal B. Saptal, Clara Saetta, Adriana Laufenböck, Martin Sterrer, Ik Seon Kwon, Andrea Lucotti, Matteo Tommasini, Ondřej Tomanec, Aristides Bakandritsos, Giovanni Di Liberto, Gianfranco Pacchioni, Gianvito Vilé; "An Adaptive Palladium Single-Atom Catalyst Enabling Reactivity Switching between Borylation and C–C Coupling"; Journal of the American Chemical Society, Volume 147, 2025-5-23
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