Polymeric nanoreactors for catalytic applications
Nanoréacteurs polymériques pour des applications catalytiques
Résumé
Mimicking Nature is one drive for chemists to design efficient architectures matching the activity and selectivity of natural catalytic systems, such as enzymes. To this extent, the developed architectures need to have a selective and active site for the transformation of a given substrate to a target product. In addition, the catalyst must be recoverable and recyclable in order to improve the efficiency and be sustainable. Nature achieves these goals by embedding the catalytically active site in an adapted organic matrix that allows controlling the confinement of the catalytic site and its access by the substrate. Organic polymers allow confining diverse catalysts inside organic nanodomains, following the concept of catalytic nanoreactors. Anchoring the catalyst inside the polymer core protects it from the surrounding environment. This strategy also provides an efficient way to separate the catalyst from the products, thus permitting its recovery and recycling. This review provides an overview of unimolecular nanoreactor systems designed from macromolecular building blocks and their application in biphasic catalysis.
Imiter la nature est une motivation pour les chimistes afin de concevoir des architectures efficaces en harmonie avec l’activité et la sélectivité des systèmes catalytiques naturels, tels que les enzymes. À cet égard, les architectures développées doivent disposer d’un site sélectif et actif pour la transformation d’un substrat donné en un produit cible. De plus, le catalyseur doit être récupérable et recyclable afin d’améliorer son efficacité et sa durabilité. La nature atteint ces objectifs en incorporant le site catalytiquement actif dans une matrice organique adapté qui permet de contrôler le confinement du site catalytique et son accès par le substrat. Les polymères organiques permettent de confiner divers catalyseurs à l’intérieur de nanodomaines organiques, suivant le concept de nanoréacteurs catalytiques. Ancrer le catalyseur à l’intérieur du noyau polymérique, le protège de son environnement. Cette stratégie offre également un moyen efficace pour la séparation du catalyseur des produits, permettant ainsi sa récupération et son recyclage. Cette revue offre un aperçu des systèmes de nanoréacteurs unimoléculaires conçus à partir de blocs de construction macromoléculaires et leur application en catalyse biphasique.
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