Groupes de recherche / Laboratoires
Faits marquants scientifiques
C. Villiers, J.-P. Dognon, R. Pollet, P. Thuéry, M. Ephritikhine

 

Fabriquer du plastique sans pétrole et à partir du CO2 ? Des recettes sont connues depuis longtemps, mais les détails des processus réactionnels restaient encore mystérieux. Les chercheurs du SIS2M viennent d'identifier un composé intermédiaire dont la structure et la répartition des charges (zwitterion) permet d'expliquer la réaction entre une amine (guanidine) et le CO2, conduisant à la formation d'uréthane, qui par polymérisation conduit au polyuréthane, plastique souple remplaçant usuellement le caoutchouc.

 

La fabrication du "plastique" est aujourd'hui essentiellement basée sur l'utilisation de dérivés du pétrole dont la consommation doit être maîtrisée. D'autres voies de synthèse en particulier par activation et transformation du dioxyde de carbone, matière première abondante et bon marché, existent depuis longtemps, mais leur principe reste mal connu. La compréhension de ces réactions de synthèse est donc restée un défi et devient une priorité majeure pour la communauté scientifique. La molécule de CO2 est réputée très stable, à la fois thermodynamiquement et cinétiquement, mais ses réactions avec les amines* primaires ou secondaires  ont fait l'objet de nombreuses études, depuis la synthèse de l'urée ou la production industrielle de carbamates (composés R-HN-(C=O)O-R'), employés en grande échelle comme pesticides, jusqu'à l'utilisation de composés aminés pour le piégeage du CO2. Les amines peuvent également jouer le rôle de catalyseurs dans certaines réactions telles que la préparation de carbonates organiques (CO32-), substituts du phosgène dans la synthèse de polycarbonates (plastique dur) et polyuréthanes.


*amines : composés organiques dérivés de l'ammoniac NH3 (primaire, secondaire  : substitution d'1 ou 2 H par un groupe carboné).

 

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