Área Catálisis y Química Molecular

Presentación

El objetivo del área CCM es desarrollar conceptos de catálisis para reacciones más limpias, selectivas y económicas en términos de materiales y energía, siendo el objetivo el ecodiseño de moléculas funcionales y materiales poliméricos, con alto valor añadido, mediante la activación de materias primas baratas. Los esfuerzos de investigación que estamos realizando en estas direcciones encajan perfectamente con las prioridades actuales de la química verde. También se estudian la inmovilización y el injerto sobre soportes para la recuperación y el reciclaje de los catalizadores, que son etapas importantes de la posible valorización. Los principales temas abordados son la catálisis organometálica para la química fina, la catálisis supramolecular en medios multifásicos y la catálisis de la polimerización. Los avances logrados en la fase previa nos permiten llevar a cabo proyectos con numerosos socios industriales. Nuestras competencias en química orgánica, organometálica y supramolecular nos permiten abordar todos los aspectos de la catálisis homogénea, incluido el diseño de catalizadores moleculares, supramoleculares e injertados, su optimización, la comprensión de su modo de acción y su valorización.

Estrategia

La estrategia del área CCM busco como objetivo el desarrollo de síntesis ecodiseñadas a través de la catálisis. Nuestra experiencia en la síntesis de catalizadores se explotará para desarrollar y optimizar la esfera de coordinación del centro activo, para aplicaciones en la oxidación, hidrogenación, carbonilación y en la formación de enlaces C-C, asimétricamente si es necesario. Las actividades de investigación se centrarán en el uso de catalizadores orgánicos y organometálicos basados en metales abundantes, como el hierro, el cobre y el níquel, para compensar la escasez de metales nobles, y en metales de baja toxicidad, como las tierras raras, para lo que se aprovecharán nuestros conocimientos en síntesis organometálica. El uso de sílice modificada por catalizadores organometálicos, por ejemplo, permitirá visiblement el desarrollo de nuevas aplicaciones en cosmética mediante la transformación de aceites grasos de origen biológico. Para tener en cuenta una fuente importante de materias primas, la valorización de los polioles de origen biológico (por ejemplo, glicerol, sorbitol, eritritol, etc.) y el dióxido de carbono son también futuras acciones estratégicas para las que se utilizará nuestra experiencia. Además, se reforzarán las acciones originales y diferenciadoras sobre los sistemas catalíticos que implican el uso de ciclodextrinas, que permiten mejorar la transferencia de materia en sistemas polifásicos, inmovilizar catalizadores homogéneos o heterogéneos, o estructurar un medio controlando la dispersión de las fases activas dentro de los sólidos catalíticos. En el campo de la polimerización, se desarrollarán los enfoques conceptuales iniciados, en particular la polimerización coordinativa/copolimerización por transferencia de cadena y el cierre de cadena. También se continuará la investigación recientemente iniciada sobre el uso de monómeros procedentes de la biomasa para la preparación de materiales poliméricos.

Palabras claves

Ecodiseño, fuentes biológicas, química fina, catálisis homogénea, catálisis organometálica, catálisis de polimerización, química supramolecular, hidrogenación, oxidación, medios de reacción organizados, fisicoquímica, tensioactivos, disolventes verdes, formulación.

Equipos

CASECO : Catalyse et synthèse éco-compatibles

CASU : Catalyse et chimie supramoléculaire

CÏSCO : ColloIdes, catalyse et oxydation

MOCAH : Méthodologie organométallique pour la catalyse homogène