Contexte
La conversion de petites molécules telles que CO₂, CO, H₂ et SO₂ nécessite l'utilisation de catalyseurs sélectifs et hautement réactifs pour favoriser la conversion de ces matières premières stables avec un rendement énergétique élevé. Dans le groupe, nous développons de nouveaux composés organiques et organométalliques pour l'activation de petites molécules et leur transformation catalytique en produits à ahute valeur ajoutée. Les études mécanistiques, dérivées du calcul et des études spectroscopiques, sont des clés pour découvrir de nouveaux chemins réactionnels et dévoiler les propriétés stéréo-électroniques des catalyseurs idéaux.
Context
The conversion of small molecules such as CO₂, CO, H₂ and SO₂ requires the use of selective and highly reactive catalysts to promote the conversion of these stable feedstocks with a high energy efficiency. In the group, we develop novel organic and organometallic compounds for the molecular activation of small molecules and their catalytic transformation to valuable products. Mechanistic studies, derived from computation and spectroscopic investigations, are key steps to unveil new reaction paths and unveil the stereo-electronic properties of ideal catalysts.
Nouveaux ligands et espèces organométalliques
La synchronisation du clivage des liaisons chimiques avec la formation de nouvelles liaisons est la clé pour assurer une cinétique élevée dans la transformation des composés organiques. Dans cette perspective, des catalyseurs bifonctionnels capables d'activer de petites molécules stables, y compris H₂, CO₂ et SO₂, sont développés dans le groupe. En utilisant des techniques d'atmosphère inerte, nous cherchons à synthétiser et isoler des espèces organométalliques hautement réactives présentant des motifs de liaison inhabituels, ou affichant de nouvelles formes de réactivité. L'objectif de cette ligne de recherche est de fournir des informations sur les transformations catalytiques pertinentes à la réduction des liaisons C-O.
New ligand platforms and organometallic species
Synchronizing the cleavage of chemical bonds with the formation of new ones is key to ensure high kinetics in the transformation of organics. In this perspective, bifunctional catalysts that are capable of activating stable small molecules, including H₂, CO₂ and SO₂, are developed in the group. Using inert atmosphere techniques, we seek the synthesis and isolation of highly reactive organometallic species that feature unusual bonding motifs or display new reactivities. The aim of this research line is to provide insights into catalytic transformations relevant to C–O bond reduction.
Mécanismes réactionnels
Les modèles mécaniques sont des outils inestimables en chimie, car ils fournissent des explications sur les schémas de réactivité et contribuent à la conception de catalyseurs améliorés ou de nouvelles transformations chimiques. Notre groupe s'appuie sur des approches expérimentales et informatiques combinées pour répondre aux questions liées à la conversion catalytique du CO₂, du CO et de la biomasse. Ces derniers temps, nous nous sommes intéressés à une meilleure compréhension du rôle des catalyseurs sans métal, comme les paires de Lewis frustrées (FLP), dans la réduction des liaisons C-O par hydrosilylation, hydroboration et transfert d'hydrogénation.
Mechanisms
Mechanistic models are invaluable tools in chemistry as they provide rationales to reactivity patterns and help design improved catalysts or new chemical transformations. Our group relies on combined experimental and computational approaches to answer basic chemistry questions related to the catalytic conversion of CO₂, CO and biomass. Our latest efforts were devoted to better understand the role of metal-free catalysts (including frustrated Lewis pairs (FLPs) in reduction of C–O bonds through hydrosilylation, hydroboration and transfer hydrogenation.
• › Transformations catalytiques pour l’énergie
• Laboratoire de Chimie Moléculaire et Catalyse pour l'Energie (LCMCE)
