N° 364-365 juin-juillet-août 2012

La RMN à l’état solide : un outil clé pour la compréhension moléculaire des catalyseurs hétérogènes bien définis

Pagination : 82-89
Sous-thème : RMN des solides
Mots-clés : RMN, résonance magnétique nucléaire, solide, catalyseurs hétérogènes, surface, SENS.
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Mise en évidence des intermédiaires métallocyclobutanes et alkylidènes de la métathèse des oléfines avec un complexe de tungstène (W) supportés sur silice [Blanc F. et coll., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2008, 105, p. 12123].

Le développement rationnel des catalyseurs hétérogènes nécessite de comprendre en détails leur structure à l’échelle moléculaire. Cet article résume l’apport de la RMN à l’état solide comme outil clé de l’identification d’espèces de surface, en particulier par la compréhension de la connectivité entre les atomes les constituant.

Ceci fait intervenir la mesure ou la mise en évidence de couplage dipolaire ou couplage scalaire et implique en particulier le développement de la RMN multidimensionnelle. La RMN à l’état solide permet non seulement de s’intéresser à la structure des catalyseurs de départ (pré-catalyseurs), mais aussi d’identifier des intermédiaires réactionnels et d’étudier la dynamique de ces systèmes. En revanche, cette technique souffre de sa faible sensibilité, qui est d’autant plus exacerbée que les espèces de surface ne constituent qu’une faible fraction de l’échantillon.

Ce problème majeur pourrait être résolu grâce au développement récent de la RMN de surface exaltée par polarisation nucléaire dynamique (SENS) qui permet de diminuer le temps d’acquisition d’un facteur 2 à 15 000 et donc de réaliser des expériences non imaginables auparavant.