Louis Fensterbank

Activations en chimie moléculaire

Collège de France

Année 2024-2025

Activation photochimique

Séminaire - Dario Bassani : Applications inusuelles de la photocatalyse : pourquoi la compréhension des mécanismes est essentielle

Intervenant(s) :

Dario Bassani

Directeur de Recherche CNRS, Institut des Sciences Moléculaires, université de Bordeaux

Résumé

La photocatalyse a énormément progressé au cours de la dernière décennie grâce à de nombreuses applications en synthèse organique, où l'énergie des états excités est utilisée pour induire des réactions impliquant des intermédiaires qui seraient inaccessibles par des moyens thermiques. Cependant, les détails mécanistiques ne sont souvent que sommairement explorés, ce qui peut conduire à une certaine confusion. Par exemple, la conversion des matière plastique par des photocatalyseurs peut s'avérer utile pour former des composés à haute valeur ajoutée dont la production justifierait le coût du traitement des déchets.

Nos résultats sur l'utilisation de sels d'acridinium, connus pour leurs réactions de transfert d'électron photoinduit, ont montré que la formation de benzophénone à partir du polystyrène se fait à travers la génération d'espèces d'oxygène réactives (ROS), contrairement à ce qui était proposé. Cette connaissance est fondamentale pour optimiser les processus en vue d'un scale-up industriel.

Par ailleurs, bien que très utiles d'un point de vue synthétique, les processus photocatalytiques ont des effets destructeurs sur les produits de consommation exposés au soleil. Cela est particulièrement vrai pour les aliments, dont les propriétés organoleptiques peuvent être altérées de manière indésirable lors de l'exposition à la lumière. Hormis la protection physique (contenants opaques, éteindre la lumière), il existe peu de données sur la prévention de la photodégradation. Nous avons entrepris d'élucider le mécanisme responsable de l'apparition du défaut de lumière dans les champagnes pour montrer l'implication d'un intermédiaire dimère de cation radical. Est-ce que ces avancées sont suffisantes pour proposer des stratégies de protection basées sur la chimie ? Découvrons-le !