Oxydations catalytiques et aérobies de phénols pour la production de composés chimiques à valeur ajoutée

 

Jean-Philip Lumb

Université McGill

 

Domaine : nature et interactions de la matièe

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

L'oxydation de substrats phénoliques est une étape clef dans la synthèse de certaines molécules biologiquement actives, mais qui requiert typiquement l'utilisation d'un oxydant stoechiométrique, et donc génère des déchets chimiques en quantité.

La recherche proposée vise à développer des oxydations de phénols qui soient efficaces, sélectives et catalytiques, tout en utilisant l'oxygène de l'air comme oxydant propre qui ne rejette pas de déchet. Cette approche mime le fonctionnement des enzymes « oxygénase » naturelles. Cette recherche va donc améliorer la consommation d'atomes, d'étapes et d'énergie des oxydations phénoliques, tout en rendant le processus « vert » et applicable à l'industrie. Ces travaux ouvriront à la fois des nouvelles voies de synthèse d'ingrédients pharmaceutiques et augmentera les connaissances sur l'oxydation aérobie en vue d'autres applications.

L'équipe de recherche regroupe trois chercheurs qui sont respectivement experts en conception de réactions biomimétiques (Lumb, McGill), en catalyse bio-inorganique aérobie (Ottenwaelder, Concordia) et en catalyse asymétrique (Arndtsen, McGill). La catalyse biomimétique est une tendance forte dans la chimie de synthèse moderne, et cette étude ouvrira de nouvelles voies pour fonctionnaliser des substrats qui sont pour l'instant sous-utilisés par l'industrie. Ce travail est donc conforme à l'objectif global d'accroître l'efficacité de l'industrie chimique qui a été souligné récemment par les gouvernements du Canada et du Québec.