Désoxygénation
Définition
La désoxygénation est une réaction chimique qui aboutit à la perte d'oxygène. Elle implique l'élimination des atomes d'oxygène d'une molécule. Le terme fait également référence à l'élimination de l'oxygène moléculaire O2 des gaz et des solvants. La molécule est dite désoxygénée.
Les réactions de désoxygénation :
Aperçu des voies possibles des réactions de désoxygénation.
Explications
La désoxygénation (déplétion d'oxygène) est un objectif important de la conversion de la biomasse en combustibles et produits chimiques utiles. Une désoxygénation partielle est effectuée par déshydratation, décarboxylation ou décarbonylation.
Appliquée aux composés organiques, la désoxygénation est un composant de la production de carburants ainsi qu'un type de réaction utilisé dans la synthèse organique, par exemple des produits pharmaceutiques.
Lors de la désoxygénation dans la microcirculation, les résidus hydrophobes sont exposés et s'associent aux régions hydrophobes des molécules adjacentes.
Types
Divers mécanismes possibles pour la désoxygénation comprennent :
- la décarboxylation qui élimine les groupes carboxyle pour produire des paraffines et du CO2;
- la décarbonylation qui donne des oléines, du CO et de l'eau;
- l'hydro-désoxygénation qui implique le clivage de la liaison C-O sous hydrogène et donne des hydrocarbures et de l'eau, et pour les acides gras, elle consiste à réduire l'état d'oxydation de l'atome de carbone des groupes carboxyliques en utilisant H2;
- l'hydrogénolyse qui implique le clivage de la liaison carbone-carbone ou carbone-hétéroatome lorsque de l'hydrogène est ajouté.
Quelques exemples
Dans un milieu aqueux, elle est appelée l'hydrodésoxygénation; elle aboutit au phénomène d'eutrophisation.
Les principaux exemples impliquant le remplacement d'un groupe oxo par deux atomes d'hydrogène (A=O → A) sont l'hydrogénolyse. Des exemples typiques utilisent des catalyseurs métalliques et H2 comme réactif. Les conditions sont généralement plus contraignantes que l'hydrogénation.
Les réactions stoechiométriques qui effectuent la désoxygénation comprennent la réduction de Wolff-Kishner pour les arylcétones. Le remplacement d'un groupe hydroxyle par l'hydrogène (A-OH → AH) est le point de la désoxygénation de Barton-McCombie et de la désoxygénation de Markó-Lam.
Les époxydes peuvent être désoxygénés en utilisant le réactif oxophile produit en combinant l'hexachlorure de tungstène et le n- butyllithium génère l'alcène. Cette réaction peut intervenir avec une perte ou une conservation de la configuration.
Désoxygénation de l'océan
L'océan vivant et respirant commence peut-être lentement à s'étouffer. Des études se développent pour trouver un moyen de quantifier la vitesse à laquelle la désoxygénation s'est développée dans les anciens océans. Plus de 2 % de la teneur en oxygène de l'océan a été épuisée au cours du dernier demi-siècle, selon des rapports, et les zones mortes marines continuent de s'étendre dans tout l'océan Mondial.
Ce processus a été rendu plus rapide par l'utilisation de plus d'engrais et d'eaux usées se déversant dans l'océan et le résultat constitue une menace sérieuse pour la vie marine et les écosystèmes.
Jusqu'à présent, les scientifiques n'avaient aucun moyen de mesurer la vitesse à laquelle intervient la désoxygénation, à la fois aujourd'hui et dans le passé, lorsque les événements anoxiques majeurs ont conduit à une extinction catastrophique de la vie marine.
L'enjeu des études est de jeter les bases de la projection des futures pertes d'oxygène dans l'océan et peut-être de leur ralentissement.
Synonymes, antonymes
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