« Fort mais doux » sonne comme une publicité pour le détergent à lessive, mais il décrit parfaitement le carborane, un nouvel acide qui est l’un des plus puissants jamais synthétisés. Contrairement à la plupart des acides, il n’est pas corrosif et peut donc être plus sûr à utiliser et plus facile à stocker. Le superacide a été utilisé pour créer des ions de carbone jamais vus auparavant et peut finalement être utile pour le raffinage du pétrole.
Les chimistes ont réalisé il y a 30 ans qu’une molécule appelée carborane ferait un superbe acide. Tout ce qu’ils avaient à faire était d’ajouter un proton à l’ion chargé négativement du carborane (CB11H6X6-, avec X Cl ou Br). Mais c’est plus facile à dire qu’à faire; une équipe dirigée par Christopher Reed, chimiste à l’Université de Californie à Riverside, a essayé pendant plus de 10 ans, mais a toujours échoué. Le problème était que l’acide donnait son proton à (ou, comme le disent les chimistes, « protonait ») tout solvant dans lequel ils le fabriquaient. Une fois qu’ils ont eu l’idée de le créer dans des conditions ultra-sèches, la molécule a gardé son proton supplémentaire. Comme prévu, le nouvel acide était environ un million de fois plus fort que l’acide sulfurique, la ligne de démarcation traditionnelle entre les acides et les superacides.
Le problème avec la plupart des superacides est qu’ils sont très corrosifs; ils ne donnent pas seulement un proton à d’autres molécules, mais les déchirent. Le carborane, cependant, devient extrêmement inerte après avoir donné son proton. Reed et son groupe l’ont démontré en l’utilisant pour ioniser des « buckyballs », des molécules de carbone fragiles en forme de ballon de football. Chaque tentative précédente de protoner des boules de buckyball avait détruit les molécules, mais l’acide carborane a réussi, transformant la poudre de buckyball magenta en un sel rouge de la couleur de Bordeaux, rapporte l’équipe dans le numéro de Science du 7 juillet.
D’autres chimistes disent que le nouvel acide est susceptible d’être utile. « La vue d’ensemble est que cela peut maintenant protoner n’importe quoi », explique Yves Rubin, chimiste organique physique à l’Université de Californie à Los Angeles. Dans l’industrie pétrolière, le carborane peut être capable de raffiner le pétrole pour augmenter son taux d’octane, un processus qui nécessite généralement des acides forts et corrosifs. Pour les universitaires, cela peut être un moyen de stabiliser et de fournir un « instantané » des produits intermédiaires à courte durée de vie des réactions chimiques. « Je pense que cela deviendra la norme des acides non réactifs », dit Rubin.
Sites connexes
Page d’accueil du groupe Reed
En savoir plus sur les buckyballs