Oxydation photocatalytique d’alcools

 

L’un des plus bel exemple d’oxydation photocatalytique existant est très probablement l’oxydation d’eau en oxygène, réalisée par la chlorophylle des plantes, sous irradiation lumineuse.

Actuellement les chercheurs tentent de préparer des systèmes catalytiques équivalents permettant d’oxyder l’eau en oxygène, avec plusieurs jolies réussites.

 

L’équipe de Reginaldo Rocha s’est intéressée à ce problème et a mis au point un catalyseur dont l’activité a été testée sur l’oxydation d’alcools en aldéhydes.

Le catalyseur est un colorant comportant plusieurs motifs pyridine complexant des atomes de ruthénium.

Schématiquement, la molécule peut se décomposer en un chromophore qui va passer dans un état excité sous l’action d’une irradiation lumineuse (partie gauche). Cette partie est reliée au site catalytique (à droite) qui va réaliser l’oxydation.

 

 

Lorsque l’on place le catalyseur en milieu aqueux sous atmosphère inerte (pas de trace d’oxygène) en présence d’un alcool et que l’on irradie le milieu pendant 24h, on note la formation de l’aldéhyde correspondant.

La réaction fonctionne sur les alcools benzylique (formation de benzaldéhydes), les alcools aliphatiques secondaires (le propan-2-ol donne de l’acétone) mais pas sur les alcools aliphatiques primaires (le propan-1-ol ne donne aucun produit d’oxydation).

Notons de plus qu’il n’y a pas suroxydation vers les acides carboxyliques correspondants.

 

Lors de cette réaction d’oxydation, on libère des protons et des électrons qui pourraient être recombinés pour produire de l’hydrogène…

 

 

Source : Chen, W.; Rein, F.N.; Rocha, R.C. Angew. Chem. Int. Ed., 2009,

DOI : 10.1002/anie.200904756