Contrôle de la Réactivité d’un Mécanophore pour l’Activation et la Catalyse de Petites Molécules – MechaAct

Les principes modernes de la synthèse organique appellent constamment au développement de nouveaux outils efficaces, tout en étant guidés par les principes de la chimie verte. Ceci est particulièrement pertinent dans le contexte du réchauffement climatique et de la pollution atmosphérique. La conversion de ces derniers nécessite une méthodologie de catalyse efficace pour abaisser l'énergie de barrière et faciliter le chemin de réaction. Pour ce faire, on peut s'inspirer de la nature qui a développé de nombreuses applications innovantes et des outils efficaces, parmi lesquels : les réactions induites par la lumière et/ou les métaux (photochimie), l'activation acide/base de Lewis standard, l'activation par confinement dans une zéolithe ou une poche enzymatique et celles induites par l'absorption directe d'une énergie mécanique. Le domaine de la mécanochimie comprend entre autres les forces d’étirement causées par le gonflement, la sonication ou l'étirement macroscopique d'un matériau. Hors mis quelques systèmes impliquant des réactions photo réversibles ou des processus à très faible demande d'énergie tels que le changement de conformation, la quasi-totalité des réactions mécano-chimiques déclenchées par des forces d’étirement entraînent les systèmes dans des puits thermodynamiques et sont de facto non réversibles. Ainsi, pour les applications de chimie organique tirant parti de ces forces, la condition sine qua non est la réversibilité vers l'état d'origine ; MechaAct s'attaque à ce problème et propose une activation catalytique des substrats, par voie mécanique. En conséquence, l'objectif du projet MechaAct est de concevoir, synthétiser et réticuler des molécules mécano-répondantes, dans des matrices polymères, capables de capturer et de libérer, de manière réversible, et/ou de catalyser des molécules polluantes, comme le CO2 et le H2. Le projet MechaAct entend poser les bases de l’utilisation des forces d’étirement mécanochimique en chimie organique.