Un complexe en or pour activer le diazote

 

Le diazote, constituant principal de notre atmosphère, est le seul réservoir d’azote accessible sur la surface terrestre pour les organismes vivants. Pour transformer cette molécule particulièrement inerte, la nature a conçu des enzymes spécifiques, les nitrogénases. Celles-ci fertilisent la biosphère grâce à leur cœur composé d’atomes de fer qui les rend capable de transformer le diazote en ammoniac, un composé facilement métabolisable.

L’homme a dû mettre au point sa propre méthode de transformation de N2, le procédé Haber-Bosch, qui mène à la production par centaines de millions de tonnes par an d’ammoniac dont plus des ¾ sont transformés en engrais azotés. Mais les besoins importants en énergie et ressources fossiles du procédé Haber-Bosch ont poussé les chercheurs à explorer de nouvelles voies de transformation du N2 en s’inspirant du modèle naturel (les nitrogénases) tout en le dépassant en explorant les capacités d’autres métaux que le fer.

Les scientifiques du Laboratoire de chimie de coordination (CNRS/Université de Toulouse) et du Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (CNRS/Université Paul Sabatier/INSA) se sont ainsi intéressés à l’or, métal sous-exploré en chimie du diazote. Ils ont mis au point la synthèse de nouveaux composés présentant une molécule de diazote piégée entre deux atomes de tungstène et d’or, dont la structure atypique a été expliquée au moyen de calculs quantiques (DFT), progressant ainsi dans la compréhension des mécanismes mis en jeu lors de la coordination du diazote. Ces résultats font l’objet d’un article dans la revue Inorganic Chemistry.

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© Antoine Simmoneau

Référence

David Specklin, Anaïs Coffinet, Laure Vendier, Iker del Rosal, Chiara Dinoi & Antoine Simonneau
Synthesis, characterization and comparative theoretical investigation of dinitrogen-bridged group 6-gold heterobimetallic complexes

Inorganic Chemistry 16 mars 2021

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c03271

Contact

Antoine Simmoneau
Chercheur au Laboratoire de chimie de coordination
Stéphanie Younès
Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS
Anne-Valérie Ruzette
Chargée scientifique pour la communication - Institut de chimie du CNRS
Christophe Cartier dit Moulin
Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC