Un complexe en or pour activer le diazote

Le diazote (N₂) 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’humain 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 chercheur·es 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.

Des scientifiques toulousain·es du Laboratoire de chimie de coordination du CNRS (LCC) et du Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO - CNRS, Université Toulouse III - Paul Sabatier, INSA Toulouse) 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.

Bibliographie

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