Comment ça il est frustré mon acide ?

 

Frustrer, verbe transitif : priver quelqu’un d’un bien, d’un avantage escompté, promis ou attendu.

 

Non non, je n’ai pas encore pété un plomb… et je ne suis pas encore reconverti dans l’édition d’un dico…

 

Reprenons… avec des autres petites définitions (désolé…) : un acide de Lewis est une espèce chimique disposant d’une lacune électronique et une base de Lewis est une espèce chimique disposant d’un doublet électronique qu’il est libre de partager.

Ainsi, lorsque l’on mélange un acide avec une base de Lewis, il y a normalement réaction entre les deux espèces et formation d’une liaison covalente entre elles.

 

Dans certains cas, lorsque l’encombrement stérique des deux espèces est trop important, aucune liaison ne peut se former entre elles et on obtient une paire d’ions : un couple acide/base de Lewis frustré.

 

Fig. 1 : Réaction entre un acide et une base de Lewis s’il ne sont pas trop encombré (BF3). Pas de réaction avec une base trop encombrée (BMe3).

 

Il s’agit d’un concept découvert par Brown en 1942 mais qu’il n’avait pas alors étudié plus en avant. Il fallut attendre 2006 pour que ce concept soit repris et exploré de façon systématique par Douglas Stephen (en premier, ensuite suivi par d’autres chercheurs).

 

Depuis de nombreuses découvertes ont pu être faites, comme par exemple le composé A. L’un de ses intérêts est d’être capable de fixer une molécule d’hydrogène par activation/dissociation et surtout de pouvoir la relarguer à partir de B par chauffage à 150°C.

 

Fig. 2 : Capture et relargage réversibles de dihydrogène.

 

Fig. 3 : On pourra noter l’aspect très visuel de la réaction de capture du dihydrogène… (comme si ça nécessitait une légende)

 

La découverte de ce type d’activation du dihydrogène fut par la suite appliquée à la réduction de molécules organiques, et plus particulièrement à la réduction d’imines ou encore d’éther d’énols silylés.

 

Fig. 4 : Réduction d’imines et d’éthers d’énols silylés par des acides de Lewis frustrés.

 

Parmi les capacités de ces étonnants composés, il a été noté qu’il pouvait piéger le dioxyde de carbone pour donner des carbonates cycliques.

 

Fig. 5 : Capture de dioxyde de carbone par un acide de Lewis frustré. Le relargage de CO2 se fait dès que l’on place le complexe formé dans un solvant à pression ambiante à des température supérieures à -20°C.

 

Pour ceux qui voudraient en savoir plus sur cet intéressant sujet, une revue est parue très récemment !

 

 

Source : Stephan, D.W.; Erker, G. Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 46