Les scientifiques de l'Université de chimie et de la technologie, Prague (UCT Prague), ont révélé un nouveau rôle catalytique pour le scandium, un élément dont les sels étaient considérés depuis longtemps comme stables redox, c'est-à-dire ne pas participer à des réactions redox. Publié dans Communications de la natureleurs recherches montrent qu'un simple sel de scandium peut agir comme un photocatalyseur puissant, en utilisant la lumière bleue pour entraîner d'importantes réactions d'oxydation organique.
Dirigée par le professeur Radek Cibulka, l'équipe a démontré que le triflate de scandium (SC (OTF) ₃) alimente efficacement les transformations chimiques clés, y compris l'oxydation aérobie de composés comme le toluène en acides précieux en utilisant l'oxygène à partir de l'air et la formation directe des liaisons CC nécessaire pour fixer les groupes cyano aux rings aromatiques – une étape vitale dans la découverte de médicaments.
La découverte renverse la croyance de longue date que le scandium est « redox-inerte » et inadapté pour la photocatalyse, fournissant une alternative aux catalyseurs traditionnels basés sur des métaux rares et rares comme l'iridium et le ruthénium. « La découverte était complètement inattendue », explique le professeur Cibulka. « Il indique une application complètement nouvelle de scandium, un métal relativement abondant mais négligé. »
Les recherches de l'équipe montrent que la forte affinité de Scandium pour l'oxygène est essentielle. Le scandium ion forme un complexe avec de l'oxygène moléculaire, et c'est ce complexe de scandium-oxygène qui absorbe la lumière. Dans son état dynamisé, il peut dépouiller un électron à partir d'une molécule organique, initiant la réaction chimique. Cet intermédiaire crucial du scandium-superoxyde a été directement observé, confirmant le nouveau mécanisme.
L'œuvre, qui fait partie du projet Eco & Stor, était une collaboration entre l'UCT Prague, l'Institut de chimie physique J. Heyrovský et les partenaires internationaux.
