Dismutation

Résumé

La dismutation est une réaction chimique dans laquelle une espèce joue à la fois le rôle d'oxydant et de réducteur : un atome ou un groupe fonctionnel, initialement présent avec un seul degré d'oxydation, se trouve après la réaction sous la forme de deux espèces, l'une oxydée et l'autre réduite. La réaction d'oxydoréduction inverse s'appelle réaction de médiamutation, antidismutation, rétrodismutation, dédismutation voire amphotérisation redox (réaction entre deux espèces dans lesquelles un atome ou groupe fonctionnel était initialement présent à des degrés d'oxydation différents pour donner une espèce avec un seul degré d'oxydation pour cet élément). Ces réactions peuvent être prévues grâce à un diagramme de Frost ou la connaissance des potentiels des différents couples redox. Le dichlore réagit avec l'ion hydroxyde pour former l'ion chlorure, l'ion chlorate et de l'eau selon la réaction : 3 Cl2 + 6 HO− → 5 Cl− + ClO3− + 3 Un atome de chlore est réduit en ion chlorure avec un nombre d’oxydation de -I. L’autre atome de chlore est oxydé en ion chlorate avec un nombre d’oxydation de +V. Dans des conditions de réaction différentes, le dichlore peut réagir avec l'ion hydroxyde pour former l'ion chlorure, l'ion hypochlorite et de l'eau selon la réaction : Cl2 + 2 HO− → Cl− + ClO− + Un atome de chlore est réduit en ion chlorure avec un nombre d’oxydation de -I. L’autre atome de chlore est oxydé en ion hypochlorite avec un nombre d’oxydation de +I. Le mélange équimolaire des ions chlorure et hypochlorite ainsi produit est connu sous le nom d'« eau de Javel ». La réaction de médiamutation est particulièrement dangereuse puisqu'elle libère du dichlore gazeux. Cela explique les précautions associées à l'emploi de l'eau de Javel. Le dibrome réagit avec l'ion hydroxyde pour former l'ion bromure, l'ion hypobromite (BrO−) et de l'eau selon la réaction : Br2 + 2 HO− → Br− + BrO− + Dans la réaction de Cannizzaro, un aldéhyde est transformé en alcool et en acide carboxylique. Dans la réaction de Tishchenko, le produit de l'oxydoréduction organique est l'ester correspondant.

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Dismutation

À propos de ce résultat

Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Publications associées (5)

Personnes associées (2)

Unités associées (2)

Concepts associés (58)

Cours associés (1)

Séances de cours associées (17)

Decades of uranium-related activities such as ore mining, nuclear power generation, weapon manufacture, storage of nuclear wastes, have contributed to the release of U in the environment. U occurrence is concerning, since in surface environments, U is typically found in the U(VI) oxidation state, as uranyl, complexed with various ligands, and is highly soluble. Therefore, this toxic metal is likely to leech into soils and contaminate surface waters and groundwaters. In addition, owing to the long half-lives of the predominant isotopes 238U and 235U, U is considered as a persistent contaminant over geological timescales. For several decades, efforts have focused on the development of in situ remediation solutions to tackle U pollution in the subsurface, and limit its mobility.With this aim, interest in the metabolic potential for U(VI)-respiration by dissimilatory metal-reducing bacteria (DMRB), such as Shewanella oneidensis MR-1, has seen a significant increase. This metabolically-versatile bacterium has been reported to reduce mobile U(VI) to typically insoluble crystalline and amorphous U(IV). The reduction of U(VI) in S. oneidensis MR-1 is coupled to the oxidation of an electron donor, which feeds electrons into an electron transport chain, extending from the cytoplasm to the outer-membrane of the cells. The microbially mediated reduction of U(VI) to U(IV) is the result of a two-step process. It is assumed that one electron is first transferred to U(VI) to form a pentavalent U(V) intermediate, followed by the abiotic disproportionation of two U(V) atoms into U(IV) and U(VI). However, evidence for this mechanism is limited to experimental systems rich in carbonate, which permits the rapid disproportionation of U(V). Thus, it remains unclear whether a second, biologically-mediated, electron transfer to U(V) is possible under conditions in which disproportionation is limited. To explore this, a novel U(V)-dpaea complex, that is stable in water at pH 7, was utilized to investigate the second step of the reduction mechanism. Here, we observed that U(V) can be biologically reduced by an additional one-electron transfer, resulting in the accumulation of U(IV) without the need for disproportionation. To improve our understanding of the molecular mechanism of U-dpaea reduction, we incubated mutant strains of S. oneidensis MR-1, lacking (i) only outer-membrane c-type cytochromes or (ii) all c-type cytochromes, with solid phase U(VI)-dpaea and aqueous U(V)-dpaea. We determined that U(VI)-dpaea reduction proceeds via the initial dissolution of the solid phase and that U(V)-dpaea reduction is mediated by outer-membrane c-type cytochromes. In particular, in vitro reactions between the purified outer-membrane c-type cytochrome MtrC and U(V)-dpaea demonstrated that MtrC can directly transfer electrons to U(V)-dpaea.Finally, we sought to determine the factors that influence electron transfer kinetics between DMRB and U. To this end, we reacted U(VI) coordinated by various aminocarboxylate ligands with purified MtrC. Here, U speciation significantly impacted reduction rates and appeared to be related to the binding strength of the U-MtrC interaction, i.e., hydrogen bonding versus electrostatic.All together, these findings provide further insights in the reduction mechanism of U by DMRB, and underline the importance of U speciation in controlling the pathway and rate of electron transfer.

EPFL2021

Method for producing methanol from carbon dioxide and hydrogen gas in homogeneously catalyzed reactions and in an aqueous medium

Gabor Laurenczy, Katerina Stefania Sordakis

The invention relates to a method for producing methanol from hydrogen and carbon dioxide gas in homogeneously catalyzed reactions, composed of the carbon dioxide hydrogenation reaction to formic acid and the formic acid disproportionation reaction into methanol, both being conducted in aqueous media at mild conditions (temperature in the range from 20 to 100 °C, total hydrogen and carbon dioxide gas pressure up to 100 bar).

2017

Carbon Dioxide to Methanol: The Aqueous Catalytic Way at Room Temperature

Gabor Laurenczy, Katerina Stefania Sordakis

Carbon dioxide may constitute a source of chemicals and fuels if efficient and renewable processes are developed that directly utilize it as feedstock. Two of its reduction products are formic acid and methanol, which have also been proposed as liquid organic chemical carriers in sustainable hydrogen storage. Here we report that both the hydrogenation of carbon dioxide to formic acid and the disproportionation of formic acid into methanol can be realized at ambient temperature and in aqueous, acidic solution, with an iridium catalyst. The formic acid yield is maximized in water without additives, while acidification results in complete (98%) and selective (96%) formic acid disproportionation into methanol. These promising features in combination with the low reaction temperatures and the absence of organic solvents and additives are relevant for a sustainable hydrogen/methanol economy.

Wiley-Blackwell2016