Skip to main content

Development of Electrochemical Reactors Using Dehydrogenases for Enantiopure Synthon Preparations

Article Category

Article available in the folowing languages:

Des produits de chimie fine quasiment purs grâce à des catalyseurs naturels

Des scientifiques financés par l'UE mettent au point des voies de synthèse chimique très sélective, à l'aide de réacteurs miniaturisés et d'enzymes biologiques immobilisées, à l'intention de la chimie fine pour la pharmacie et l'alimentation.

Technologies industrielles

La synthèse chimique est une tâche complexe. Les nombreuses étapes nécessaires pour passer des réactifs au produit fini peuvent conduire à de nombreux composés intermédiaires, guère utiles pour le chimiste. En outre, ces composés doivent être retirés pour atteindre la pureté voulue du produit visé. L'un des sous-produits les plus fréquents d'une synthèse chimique est un énantiomère (la molécule symétrique dans un miroir) du composé. Malgré sa ressemblance avec le produit voulu, l'énantiomère n'a que peu ou pas d'utilité. Les déshydrogénases sont des enzymes protéiques qui catalysent le retrait énantio-sélectif d'atomes d'hydrogène. Des scientifiques financés par l'UE les utilisent dans le cadre d'un système de réduction des cétones en alcools, basé sur l'échange d'ions hydrogène. Le projet ERUDESP («Development of electrochemical reactors using dehydrogenases for enantiopure synthon preparations») exploite un processus électrochimique pour régénérer les produits intermédiaires (cofacteurs). La totalité du système est immobilisé à la surface de l'électrode d'un mini-réacteur nanostructuré, afin de convertir quasiment toutes les entrées sans contamination ni perte. Durant la deuxième période de rapport, les scientifiques ont conçu et mis à l'échelle des techniques efficaces pour immobiliser à la surface de l'électrode des espèces catalytiques, des médiateurs chimiques et des cofacteurs. Ils ont testé un micro-réacteur avec une électrode poreuse en grandeur réelle pour la conversion du sorbitol en fructose, et enregistré un courant record. Ils ont également conçu, fabriqué et validé un nouveau test à plusieurs cellules, et augmenté l'échelle des méthodes d'électro-revêtement. Les chercheurs ont fabriqué et testé divers types de systèmes bioélectrocatalytiques. Le projet a ensuite ajouté la réduction électro-enzymatique à l'oxydation, ainsi le démonstrateur a été modifié et calibré selon les besoins. Les chercheurs ont étudié comme cas de test la production d'édulcorants peu énergétiques et de molécules intéressantes pour l'industrie pharmaceutique Le réacteur bioélectrochimique final représente un système fonctionnel et très sélectif pour les réactions d'oxydation ou de réduction, selon les enzymes immobilisées. Le système ERUDESP pourrait trouver de nombreuses applications dans la chimie fine sélective, avec une pureté élevée et quasiment pas de déchets.

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application