Activation de l'oxygène moléculaire pour la synthèse propre de produits fonctionnels oxygénés – ACTOGREEN

Les molécules oxygénées sont des intermédiaires de base de la chimie fine (produits pharmaceutiques, cosmétiques…). Cependant, leur synthèse à partir d'hydrocarbures a actuellement un impact fortement négatif sur notre environnement car elle nécessite l'utilisation d'acides polluants ou de peroxydes instables. Des progrès vers le développement durable peuvent être envisagés en remplaçant ces procédés polluants par des transformations aérobies, c'est-à-dire qui utilisent l'oxygène de l'air comme oxydant principal. Le projet ACTOGREEN vise à acquérir les connaissances nécessaires à la mise au point de procédés propres d'oxydation sélective aérobie en phase liquide. Il s'intéresse aux potentiels uniques des nanostructures d'or supportées dans ce type de réactions et se focalisera sur l'élucidation des mécanismes d'activation de l'oxygène moléculaire dans les époxydations catalytiques de quelques alcènes substitués. La stratégie choisie consiste à élaborer des méthodes chimiques de synthèse pour la préparation de catalyseurs « sur-mesure » qui permettront l'étude des effets de support et de taille de particules dans les oxydations sélectives d'alcènes modèles en phases gazeuse et liquide. Ainsi, en combinant l'expérience de cinq jeunes chercheurs en synthèse de nanoparticules supportées, cinétique et réactions catalytiques, caractérisation (à la fois des particules métalliques / supports inorganiques et des intermédiaires réactionnels), réactivité de surface et modélisation moléculaire, l'équipe identifiera les intermédiaires de réaction en phase liquide, les sites d'adsorption et sites actifs sur le catalyseur solide et proposera en fin de projet, un mécanisme réactionnel. Ce travail sera effectué dans les locaux de l'Institut de recherche sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON) et de l'Unité pour la Catalyse et la Chimie du Solide de Lille (UCCS). Ceci garantit un large accès a de nombreuses techniques de caractérisation des solides, liquides et gaz (notamment tomographie, résonance paramagnétique électronique et EXAFS/XANES in-situ/operando). Un doctorant viendra renforcer l'équipe constituée de trois chargés de recherche (IRCELYON), d'un maître de conférence et d'un jeune professeur (UCCS), tout au long des 36 mois du projet.