Un bore contre-nature pour de nouvelles applications en chimie
Par Benje le vendredi, août 5 2011, 15:51 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS
Transformer le bore, un élément chimique avide d'électrons, en une
entité riche en électrons, c'est-à-dire l'inverse de ce que prédit la
littérature, telle est la prouesse réalisée pour la première fois, par
une collaboration franco-germano-américaine impliquant l'Unité mixte
internationale UCR/CNRS Joint Research Chemistry Laboratory à l'Université de Californie et l'Université de Marburg en Allemagne. Aujourd'hui utilisés notamment dans les lessives et les matériaux à base de verre, les composés du bore pourraient ainsi trouver de nouvelles applications dans le domaine de la catalyse
aussi bien pour la fabrication de médicaments que celle de matières
premières. Ces travaux sont publiés le 29 juillet 2011 dans la revue Science.
Le bore est un élément chimique non toxique et relativement abondant sur
Terre. Ses composés sont utilisés dans domaines très variés: les
verres, les pesticides, les agents de blanchiment comme les lessives ou
les détergents, l'industrie des semi-conducteurs (comme accepteur
d'électron ou dopant de type p), etc. Le bore et ses composés possèdent
un déficit électronique: ce sont des composés avides d'électrons. À ce
titre, au cours des réactions chimiques, ils se lient aisément avec des
espèces riches en électrons, comme les composés de l'azote, afin de
combler cette lacune. Très étudiée, la chimie du bore ne semblait pas prête à réserver de grandes surprises.
Pourtant, les chimistes franco-américains, en collaboration avec des
théoriciens allemands, sont parvenus pour la première fois à préparer un
composé du bore agissant comme un donneur d'électrons. Pour cela, ils
ont imaginé une astuce pour tromper le bore: son noyau reste identique,
mais son environnement est modifié de manière à ce qu'il se comporte
comme un azote
en quelque sorte. Au moyen d'une technique ingénieuse, les
scientifiques ont synthétisé un borane (molécule formée d'atomes de bore
et d'hydrogène) complètement nouveau. Loin d'être déficient en
électrons, ce borane possède une paire
d'électrons supplémentaire sur l'atome de bore. Il se comporte donc
comme une entité avec un excès d'électrons, ce qui laisse espérer des
réactions totalement inédites.
La réactivité de ces nouveaux composés diffèrera complètement de celle
des boranes connus. Une nouvelle chimie s'ouvre pour le bore. De
nombreuses applications sont attendues, principalement en catalyse
organo-métallique et organique,
aussi bien pour la fabrication de médicaments que celle de matières
premières. Beaucoup de réactions chimiques sont possibles grâce à des
catalyseurs, eux-mêmes formés de complexes métalliques stabilisés et
solubilisés par la présence de ligands (donneurs d'électrons). Disposer
de nouveaux ligands constitués de bore démultiplierait les possibilités
de catalyseur
et pourrait permettre de limiter l'utilisation de ligands comportant du
phosphore (élément plus toxique que le bore et présent dans la grande
majorité des ligands aujourd'hui).