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Chimistes pour l'environnement

La chimie verte pour le développement durable à l’honneur Place Laurier

1 Décembre 2009 , Rédigé par Thierry Publié dans #Département de chimie

Logo Chimie verteDu 24 au 29 novembre, dans le cadre des activités de l’Institut Hydro-Québec en Environnement, Développement et Société (Institut EDS), les membres du groupe de recherche du Pr. Thierry Ollevier du Département de chimie de l’Université Laval ont tenu un kiosque à Laurier Québec présentant les principes et des applications de la chimie verte.

 

Rappelons que la chimie verte a pour objet l'utilisation de principes et de méthodes pour réduire et éliminer l'usage ou la production de substances nocives pour l'environnement ou la santé, tout en ayant de meilleurs rendements et en diminuant le nombre d'étapes de synthèse. La chimie verte passe donc par de nouveaux protocoles et de voies de synthèse inédites.

 

Dans le laboratoire du Pr. Ollevier, on s’intéresse principalement à la chimie organique de synthèse et à la chimie verte, notamment avec des acides de Lewis bénins pour l'environnement, dont des sels de bismuth, de fer et de cuivre. Les molécules visées appartiennent essentiellement aux domaines pharmaceutique et médicinal.

 

Affiche chimie verte et développement durable - Équipe OllevierCe sont des gens passionnés et bons pédagogues qui nous attendaient à Laurier Québec. Au-delà de la chimie verte, les membres de l’équipe du Pr. Ollevier ont initié le public à la chimie tout court, faisant ainsi une belle publicité pour le Département de chimie. De nombreux documents relatifs au Département étaient disponibles pour le public.

 

Le kiosque mettait en évidence les 12 principes de la chimie verte, parmi lesquels :

·           La prévention, en évitant la production de résidus dangereux

·           L’économie d'atomes et d’étapes

·           La conception de synthèses utilisant des conditions douces et aboutissant à des produits peu ou pas toxiques pour la santé et l'environnement

·           La recherche de solutions de remplacement aux solvants dangereux et aux auxiliaires de synthèse

·           La réduction du nombre de dérivés en minimisant l'utilisation de groupes protecteurs ou auxiliaires

·           L’utilisation des procédés catalytiques de préférence aux procédés stœchiométriques par la recherche de nouveaux réactifs plus efficaces et en minimisant les risques en terme de manipulation et de toxicité

 

Pour décire ces principes, le kiosque montrait comme exemple typique de molécule synthétique, l’ibuprofène, le principe actif de différents médicaments, notamment Advil® qui est utilisé comme anti-inflammatoire ou analgésique. Auparavant, ce produit était synthétisé en 6 réactions stœchiométriques qui généraient de nombreux sous-produits résiduels toxiques que l’on devait traiter pour s’en défaire. Le rendement dit « atomique »* était de seulement 40%. Donc, pour une production annuelle d'ibuprofène de X tonnes, on générait par an 1.5X tonnes de sous-produits environnementalement dangereux et coûteux à traiter.

Aujourd’hui, un autre protocole permet de synthétiser cette molécule en 3 étapes seulement, grâce à l’utilisation de processus catalytiques. Le rendement atomique est de 77% ! Le seul produit secondaire est l’acide acétique, un produit non toxique qui peut être réutilisé par ailleurs (par exemple pour faire du vinaigre). Si on prend en compte que l’acide acétique n’est pas un rebus, le rendement atteint 99% ! De surcroît, en minimisant le nombre d’étapes, on diminue le temps nécessaire à la synthèse. Tous ces avantages procurent clairement une supériorité économique déterminante, confirmant, s’il en était encore besoin, que environnement et économie vont de pair.

 

Un centre d’intérêt en chimie verte, en particulier dans le laboratoire du Pr. Ollevier, consiste à privilégier les solvants organiques qui sont moins nocifs pour l’environnement ou la santé. Mieux encore, on peut utiliser l’eau comme solvant ou des mélanges binaires eau-éthanol.

M. Ollevier précise que dans son laboratoire, les étudiants travaillent principalement sur la méthodologie de synthèse en catalyse asymétrique. Ils cherchent notamment des façons de rendre ces méthodes davantage compatibles avec la chimie verte. Cependant, ce travail représente bien plus que de simplement adapter d’anciennes méthodes. La plupart du temps, en particulier quand on essaie de faire de la synthèse en solution aqueuse, le type de chimie est tellement différent qu’il faut revoir totalement toute les façons de faire. On peut alors véritablement parler d’une autre chimie.

 

Bravo à toute l’équipe du Professeur Ollevier pour cette action éducative, pour son dynamisme, sa passion et ses beaux projets de recherche qui devraient, dans un futur proche, contribuer au développement durable !

 

Voir le site Internet du groupe de recherche
     Voir le reportage qui a été diffusé à l'émission le Code Chastenay le16 févirer 2010

 

* Le rendement atomique se définit comme le rapport de la masse molaire du produit final sur la somme des masses molaires de tous les produits qui apparaissent dans les réactions

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