Résumé
Dans ce cours est discutée la stratégie de catalyse bioinspirée qui consiste à mettre au point des catalyseurs qui reproduisent les propriétés structurales et/ou fonctionnelles de sites actifs d’enzymes. Cette stratégie, multidisciplinaire, est utilisée avec succès depuis longtemps. Mais, alors que l’approche traditionnelle consiste à traduire les principes d’organisation et de fonctionnement d’un site actif enzymatique en catalyseur exclusivement moléculaire (on passe d’une molécule – l’enzyme – à une molécule – le catalyseur bioinspiré), très récemment une approche plus originale, mise en œuvre au « laboratoire de chimie des processus biologiques » du Collège de France en particulier, a conduit au développement de nouveaux catalyseurs à partir de cette approche de chimie bioinspirée. Dans ce cas on passe d’une molécule – l’enzyme – à un solide – le catalyseur bioinspiré hétérogène.
Parmi les exemples les plus représentatifs de cette recherche on discute en détail : (i) du sulfure de molybdène, inspiré des sites actifs de la nitrogénase et de la formiate déshydrogénase, et qui constitue un excellent catalyseur pour la réduction des protons en hydrogène ; (ii) des oxydes mixtes de calcium et de manganèse, qui miment merveilleusement le site actif du photosystème II et qui catalysent l’oxydation de l’eau en oxygène ; des sulfures mixtes de nickel et de fer, qui miment le site actif des hydrogénases et qui catalysent la réduction de l’eau en hydrogène.
