ERDF — ENSICAEN — SEBASTIEN COUFOURIER — ALLOC COFIN (Q3673363)

Alors que les émissions de gaz à effet de serre atteignent des niveaux importants, voire alarmants, les combustibles fossiles représentent toujours 80% de l énergie mondiale et 95% de nos matières premières chimiques sont issus de ressources non renouvelables, à savoir les hydrocarbures. Dans ce contexte, l utilisation de CO2 comme source de carbone C1 pour produire des plateformes chimiques ou comme source de carburant serait une alternative à la pétrochimie et permettrait son recyclage. Actuellement, les principaux procédés décrits pour la valorisation du CO2 font appel à des réducteurs en quantité stchiométrique (ce qui génère des déchets), des métaux nobles (disponibilité limitée, toxicité et coût élevé). Dans cette course environnementale et économique, une des réponses, mais aussi un des challenges de la chimie moderne, est la préparation de nouveaux complexes de fer et leur utilisation en catalyse.L équipe « Catalyse-Synthèse-Iode est largement impliquée dans le développement de nouveaux catalyseurs pour la synthèse et collabore avec des industriels pour l application de ces procédés. L emploi des complexes de métaux de transition, pour lesquels il est possible de moduler la sphère de coordination autour du centre métallique, a permis de franchir une étape déterminante en catalyse dans de nombreux types de réactions catalytiques. Il reste néanmoins de nombreux domaines à explorer. Parmi toutes les technologies possibles en catalyse, seul un petit nombre est appliqué en chimie. Afin d augmenter ce nombre d applications dans le milieu industriel, des procédés peu coûteux, propres, respectueux de l environnement doivent être développés. L un des thèmes de notre équipe est la mise au point de complexes de fer. En effet, les sels de fer sont non toxiques, très abondants (donc moins chers), compatibles avec les problèmes environnementaux (le fer est le deuxième élément, en abondance, dans la croûte terrestre après l aluminium). Dans cette course environnementale et économique, la préparation de nouveaux complexes de fer et leur utilisation en catalyse représentent un des challenges de la chimie moderne.Basé sur notre expertise, l objectif de ce projet est de développer de nouveaux systèmes catalytiques à base de complexes de fer à ligand cyclopentadiényle pour des applications en hydrogénation de dérivés carboniques (recyclage de CO2 et CO) pour la préparation de synthons clefs pour la chimie (acide formique, formamides). (French)

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While greenhouse gas emissions are high and even alarming, fossil fuels still account for 80 % of the world’s energy and 95 % of our chemical raw materials come from non-renewable resources, namely hydrocarbons. In this context, the use of CO2 as a source of carbon C1 to produce chemical platforms or as a fuel source would be an alternative to petrochemicals and would allow its recycling. Currently, the main processes described for the recovery of CO2 involve schiometric reduction (which generates waste), noble metals (limited availability, toxicity and high cost). In this environmental and economic race, one of the answers, but also one of the challenges of modern chemistry, is the preparation of new iron complexes and their use in catalysis.The team "Catalysis-Synthesis-Iode is widely involved in the development of new catalysts for synthesis and collaborates with industrialists in the application of these processes. The use of transition metal complexes, for which it is possible to modulate the sphere of coordination around the metal center, has made it possible to take a decisive step in catalysis in many types of catalytic reactions. However, there are still many areas to be explored. Of all possible catalysis technologies, only a few are applied in chemistry. In order to increase this number of applications in the industrial environment, inexpensive, clean and environmentally friendly processes need to be developed. One of the themes of our team is the development of iron complexes. Iron salts are non-toxic, very abundant (thus cheaper), compatible with environmental problems (iron is the second element, in abundance, in the earth’s crust after aluminum). In this environmental and economic race, the preparation of new iron complexes and their use in catalysis represent one of the challenges of modern chemistry.Based on our expertise, the objective of this project is to develop new catalytic systems based on cyclopentadienyl ligand iron complexes for applications in the hydrogenation of carbon derivatives (CO2 and CO recycling) for the preparation of key chemical synths (formic acid, formamides). (English)

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18 November 2021

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Während die Treibhausgasemissionen ein hohes oder sogar alarmierendes Niveau erreichen, machen fossile Brennstoffe immer noch 80 % der weltweiten Energie aus und 95 % unserer chemischen Rohstoffe stammen aus nicht erneuerbaren Ressourcen, nämlich Kohlenwasserstoffen. In diesem Zusammenhang wäre die Verwendung von CO2 als C1-Kohlenstoffquelle für die Herstellung chemischer Plattformen oder als Kraftstoffquelle eine Alternative zur Petrochemie und würde deren Recycling ermöglichen. Derzeit werden bei den wichtigsten für die Verwertung von CO2 beschriebenen Verfahren stchiometrische Reduktionsmittel (was Abfall erzeugt), Edelmetalle (begrenzte Verfügbarkeit, Toxizität und hohe Kosten) eingesetzt. In diesem ökologischen und wirtschaftlichen Rennen ist eine der Antworten, aber auch eine der Herausforderungen der modernen Chemie, die Vorbereitung neuer Eisenkomplexe und deren Einsatz in der Katalyse.Das Team "Katalyse-Synthese-Iode ist weitgehend an der Entwicklung neuer Katalysatoren für die Synthese beteiligt und arbeitet mit Industriellen bei der Anwendung dieser Prozesse zusammen. Die Verwendung von Übergangsmetallkomplexen, bei denen die Koordinationssphäre um das Metallzentrum moduliert werden kann, hat bei vielen Arten von katalytischen Reaktionen einen entscheidenden Schritt in der Katalyse erreicht. Es gibt jedoch noch viele Bereiche, die untersucht werden müssen. Von allen möglichen katalytischen Technologien wird in der Chemie nur eine kleine Zahl angewandt. Um diese Anzahl von Anwendungen in der Industrie zu erhöhen, müssen kostengünstige, saubere und umweltfreundliche Verfahren entwickelt werden. Eines der Themen unseres Teams ist die Entwicklung von Eisenkomplexen. In der Tat sind Eisensalze ungiftig, sehr reichlich (also billiger), kompatibel mit Umweltproblemen (Eisen ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste nach Aluminium). In diesem ökologischen und wirtschaftlichen Rennen stellen die Vorbereitung neuer Eisenkomplexe und ihre Verwendung in der Katalyse eine der Herausforderungen der modernen Chemie dar. Basierend auf unserer Expertise ist das Ziel dieses Projekts die Entwicklung neuer katalytischer Systeme auf der Grundlage von Cyclopentadienyl-Ligand-Eisenkomplexen für Anwendungen in der Hydrierung von Kohlenstoffderivaten (CO2- und CO-Recycling) zur Herstellung von Schlüsselsynthons für die Chemie (Ameisensäure, Formamiden). (German)

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1 December 2021

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Hoewel de uitstoot van broeikasgassen hoog en zelfs alarmerend is, zijn fossiele brandstoffen nog steeds goed voor 80 % van de energie in de wereld en 95 % van onze chemische grondstoffen zijn afkomstig van niet-hernieuwbare hulpbronnen, namelijk koolwaterstoffen. In dit verband zou het gebruik van CO2 als bron van koolstof C1 voor de productie van chemische platforms of als brandstofbron een alternatief zijn voor petrochemische stoffen en zou recycling ervan mogelijk zijn. Momenteel omvatten de belangrijkste processen voor de terugwinning van CO2 schiometrische reductie (die afval genereert), edelmetalen (beperkte beschikbaarheid, toxiciteit en hoge kosten). In deze ecologische en economische race, een van de antwoorden, maar ook een van de uitdagingen van de moderne chemie, is de voorbereiding van nieuwe ijzercomplexen en het gebruik ervan bij katalyse.Het team "Catalyse-Synthese-Iode is op grote schaal betrokken bij de ontwikkeling van nieuwe katalysatoren voor synthese en werkt samen met industriëlen bij de toepassing van deze processen. Het gebruik van overgangsmetaalcomplexen, waarvoor het mogelijk is om de sfeer van coördinatie rond het metaalcentrum te moduleren, heeft het mogelijk gemaakt om een beslissende stap te zetten in de katalyse in vele soorten katalytische reacties. Er zijn echter nog veel gebieden te verkennen. Van alle mogelijke katalysetechnologieën worden slechts een paar toegepast in de chemie. Om dit aantal toepassingen in de industriële omgeving te verhogen, moeten goedkope, schone en milieuvriendelijke processen worden ontwikkeld. Een van de thema’s van ons team is de ontwikkeling van ijzercomplexen. IJzerzouten zijn niet-toxisch, zeer overvloedig (dus goedkoper), compatibel met milieuproblemen (ijzer is het tweede element, in overvloed, in de aardkorst na aluminium). In deze ecologische en economische wedloop vormen de voorbereiding van nieuwe ijzercomplexen en het gebruik ervan bij katalyse een van de uitdagingen van de moderne chemie. Op basis van onze expertise is het doel van dit project om nieuwe katalytische systemen te ontwikkelen op basis van cyclopentadienyl ligand ijzercomplexen voor toepassingen in de hydrogenering van koolstofderivaten (CO2 en CO-recycling) voor de bereiding van belangrijke chemische synths (forminezuur, formamiden). (Dutch)

point in time

6 December 2021

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15P03634

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