04/06/2018 - Claude Grison

De l’écologie intégrée aux catalyseurs métalliques bio-sourcés

Par Claude Grison, Directrice du Laboratoire de Chimie bio-inspirée et d'Innovations écologiques - Université de Montpellier

04/06/2018 - 14h - Salle 317 - Barre 43/44 - Campus P&M Curie

Dans une société en profonde mutation, la chimie verte et durable doit intégrer les dimensions sociales et économiques de ces procédés, mais aussi la notion d’éco-responsabilité et de bio-inspiration. Dans ce contexte, le laboratoire ChimEco (UMR 5021 CNRS-UM) développe une nouvelle filière verte, qui s’appuie sur une innovation de rupture en chimie, appelée écocatalyse. Son originalité repose sur la combinaison inhabituelle des domaines de l’environnement, de l’écologie et d’une chimie catalytique innovante.

Les aspects environnementaux et écologiques concernent la remédiation de sites dégradés par les activités minières et métallurgiques, et le rejet d’effluents industriels chargés en métaux de transition. Les phytotechnologies développées sont la phytoextraction, la rhizofiltration et la biosorption.

Dans chaque cas, les déchets végétaux générés sont valorisés à travers un concept innovant de recyclage écologique. Tirant parti de la capacité adaptative remarquable de certains végétaux utilisés à hyperaccumuler des métaux primaires ou stratégiques, la filière développée repose sur l’utilisation directe des espèces métalliques d’origine végétale comme réactifs et catalyseurs de réactions chimiques. Cette approche originale offre la première perspective de valorisation de cette biomasse unique et initie une nouvelle branche de la chimie verte : l’écocatalyse.^1-8

La synthèse de biomolécules d'intérêt par ce nouveau concept constitue une véritable mise à l’épreuve des écotechnologies développées, car elle combine de nouveaux obstacles de la chimie de synthèse : sélectivité et plurifonctionnalité. Le domaine intègre un niveau d’exigence rarement atteint en chimie verte. L’originalité et l’efficacité des écocatalyseurs polymétalliques seront illustrées à travers quelques exemples démonstratifs.

Références

1- Ecocatalyzed Suzuki-Miyaura cross coupling of heteroaryl compounds, Green Chem. 2017,19, 4093-4103 , G. Clavé, F. Pellissier, S. Campidelli, C. Grison

2- Alternative Green and Ecological Input for Transfer Hydrogenation using EcoNi(0) Catalyst in Isopropanol, Applied Catalysis B., 2017, 2017, 210, 495-503, V. Escande, C. Poullain, G. Clavé, E.Petit, N. Masquelez, P. Hesemann, and C. Grison

3-  V. Escande, C. H. Lam, C. Grison, P.T. Anastas, EcoMnOx, a Biosourced Catalyst for Selective Aerobic Oxidative Cleavage of Activated 1,2-Diols, ACS Sustainable Chem. Eng., 2017, 5 (4), pp 3214–3222

4-Escande V., Petit E., Garoux L., Boulanger C., Grison C., Switchable alkene epoxidation/oxidative cleavage with H₂O₂-NaHCO₃: efficient heterogeneous catalysis derived from biosourced Eco-Mn, ACS Sustainable Chem. Eng., 2015, 3 (11), 2704–2715.

5-Escande V., Garoux L., Grison C.M., Thillier Y., Debart F., Vasseur J.J., Boulanger C., Grison C., Ecological catalysis and phytoextraction: Symbiosis for future, Appl. Catal. B, 2014, 146, 279-288.

6-Escande V., T.K. Olszewski, E. Petit, C. Grison Biosourced Polymetallic Catalysts: An Efficient Means To Synthesize Underexploited Platform Molecules from Carbohydrates, ChemSusChem, 2014, 7, 1915-1923. .

7-- Escande V., Velati A., Garel C., Renard B.L., Petit, E., Grison C., Phytoextracted mining wastes for Ecocatalysis: Eco-Mn^®, an efficient and eco-friendly plant-based catalyst for reductive amination of ketones, Green Chemistry, 2015, 17, 2188-2199.

8-Grison C., Special Issue in Environmental Science and Pollution Research (Ed. Invite C. Grison): Combining Phytoextraction and EcoCatalysis: an Environmental, Ecological, Ethic and Economic Opportunity, Environ. Sci. Pollut. Res. 2015,22, 5589-5698.

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