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L'or, catalyseur d'addition oxydante !

Contrairement à d’autres métaux qui présentent une réactivité très riche, l’or était considéré jusqu’à présent comme réticent, voire incapable de catalyser des réactions d’addition oxydante, c’est-à-dire de rompre des liaisons chimiques. Des chercheurs du Laboratoire hétérochimie fondamentale et appliquée (CNRS/Université Paul Sabatier) viennent de montrer qu’en l’entourant de ligands appropriés, l’or pouvait réaliser très facilement l’addition oxydante d’halogénures d’aryle. Ces résultats sont parus dans le Journal of the American Chemical Society.

L’or est un métal noble possédant un caractère immuable, ce qui en fait un métal précieux pour le monde de la finance, de l’art et de la bijouterie. De par ses propriétés physico-chimiques, l’or a longtemps été considéré comme inerte chimiquement, et donc inutile pour la catalyse. Cette perception a radicalement changé, en catalyse hétérogène dans un premier temps, et en catalyse homogène à la fin des années 90, quand des chercheurs de BASF ont découvert de façon un peu fortuite que des sels d’or pouvaient catalyser la réaction d’hydroalcoxylation des alcynes. Depuis, la catalyse à l’or a connu un essor considérable, et les complexes d’or sont aujourd’hui considérés comme les catalyseurs les plus performants pour une large gamme de transformations organiques. Cependant, dans la grande majorité de ces réactions, l’or n’est utilisé « que comme » un acide de Lewis. Contrairement aux autres métaux de transition qui présentent une réactivité très riche, l’or est en fait considéré comme réticent, voire incapable de promouvoir des réactions d’addition oxydante,c’est-à-dire de rompre des liaisons chimiques.

Les chercheurs du LHFA viennent de montrer qu’il était possible de façonner des complexes d’or capables de réaliser très facilement l’addition oxydante d’halogénures d’aryle grâce au design de ligands appropriés de l’or. Alors que l’énergie nécessaire pour activer des halogénures d’aryle avec des complexes d’or dicoordinés de géométrie linéaire est beaucoup trop importante, l’utilisation de ligands diphosphines imposant un angle de morsure d’environ 90° autour du centre métallique permet de diminuer considérablement cette énergie grâce à une activation géométrique du complexe d’or. Cette étape élémentaire, très importante en chimie organométallique, représente le point d’entrée à toute une gamme de processus catalytiques (couplages croisés…). Ce résultat met en lumière une nouvelle réactivité de l’or considérée comme impossible jusqu’à présent et ouvre donc des perspectives inattendues en catalyse oxydante.

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© Abderrahmane Amgoune

Référence

Maximilian Joost, Abdallah Zeineddine, Laura Estévez, Sonia Mallet-Ladeira, Karinne Miqueu,
Abderrahmane Amgoune et Didier Bourissou

Facile Oxidative Addition of Aryl Iodides to Gold(I) by Ligand Design: Bending Turns on Reactivity

J. Am. Chem. Soc. 30 septembre 2014, 136, 14654 – 14657

DOI: 10.1021/ja506978c

Contact chercheur

Abderrahmane Amgoune et Didier Bourissou, Laboratoire hétérochimie fondamentale et appliquée – Toulouse

amgoune@chimie.ups-tlse.fr
dbouriss@chimie.ups-tlse.fr

Tél. : 05 61 55 77 41 / 05 61 55 68 03

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken