Matériaux mésoporeux chiraux et recyclables à base de nanoparticules métalliques pour l'hydrogénation asymétrique d'arènes - Chiral and recyclable mesoporous materials based on metallic nanoparticles for the asymmetric hydrogenation of arenes – MESASCOLL

Le projet « MesAsColl » concerne la mise au point de catalyseurs mésoporeux chiraux novateurs et « propres » pour une chimie fine durable et respectueuse de l'environnement. L'originalité des systèmes catalytiques recyclables proposés repose sur le confinement, au sein des pores de matériaux mésoporeux aluminosiliciques, de nanoparticules métalliques stabilisées par des synthons optiquement actifs. Différentes approches mises en oeuvre sans précaution particulière (sous air, dans l'eau) sont envisagées : i) l'insertion de colloïdes préformés et stabilisés par des agents protecteurs chiraux; ii) la formation « in situ » de nanoparticules en présence d'agents stabilisants ou de greffons chiraux.

L'étape clé de ce projet réside dans l'évaluation des nouveaux systèmes catalytiques dans la réaction cible d'hydrogénation d'arènes prochiraux en milieu aqueux idéalement sous 1 bar de dihydrogène et à 20°C. Cette réaction reste en effet l'un des derniers challenges de la catalyse asymétrique pour laquelle aucun résultat pertinent en terme d'induction asymétrique n'est connu. Un exemple instructif et d'intérêt industriel pour cette réaction est l'hydrogénation du thymol, ressource naturelle et renouvelable, en (-)-menthol conduisant à la formation de trois centres chiraux en une étape.
Ce projet résulte de l'interaction de deux équipes dont les activités de recherche sont centrées sur le développement de systèmes catalytiques sélectifs et recyclables. La synergie des spécificités intrinsèques liées aux matériaux mésoporeux (Groupe du Dr F. Launay, Paris) et aux nanoclusters (Groupe du Pr A. Roucoux, Rennes) est prometteuse en termes d'activité catalytique, de chimiosélectivité et d'induction asymétrique.