La mise au point de procédés d’oxydation sélectifs respectueux de l’environnement est un enjeu pour un développement durable. Les oxydants puissants sont communément utilisés dans les procédés industriels et le traitement des eaux usées. Or, la nature a développé des dons chez les enzymes pour catalyser les réactions d’oxydation. L’idée des chercheurs est de s’en inspirer.
Par exemple, l’enzyme méthane mono-oxygénase, que l’on retrouve dans les bactéries methanotrophes2, est capable d’oxyder une large variété de substrats organiques par activation de l’oxygène de l’air. Ses sites actifs, composés entre autres d’atomes de fer, permettent l’oxydation, mais perdent leur activité, faute de régénération. Les chercheurs ont alors procédé en deux temps. Ils ont tout d’abord synthétisé un complexe de fer ressemblant comme deux gouttes d’eau au site actif de l’enzyme. Puis, ils l’ont associé à un complexe de ruthénium photosensible afin de régénérer le fer. Pourquoi photosensible ? Une irradiation par un rayonnement d’une longueur d’onde de 450 nm a en effet la propriété d’exciter ce complexe qui se désactive en éjectant un électron. Cet électron vient ensuite régénérer le fer3 et boucle le cycle catalytique. De la biomimétique pour une oxydation plus propre !
- Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay
- Bactérie capable de se développer en n'utilisant que le méthane comme source de carbone et d'énergie
- Réduit Fe(III) en Fe(II)