Contexte
Écoconception de composés azotés hétérocycliques pour l’industrie chimique et la santé

1.1 Description de la problématique/origine du travail

La production de composés chimiques hétérocycliques azotés est toujours d’actualité en raison de leurs apports essentiels dans l’industrie pharmaceutique (médicaments) et agrochimique (produits phytosanitaires, engrais). Cependant, les recherches en chimie moléculaire qui visent des applications industrielles ne peuvent plus se limiter aujourd’hui à la synthèse d’une molécule à forte valeur ajoutée ou à un procédé de transformation chimique sans tenir compte de l’impact de sa production sur l’environnement.

En effet, la production industrielle de produits chimiques s’accompagne :

• d’un coût énergétique important pour maintenir la réaction de transformation à une température élevée (> 130 °C) pendant de nombreuses heures et pour récupérer les solvants par distillation à la fin de la réaction ou encore lors les étapes de purification ;

• d’un impact potentiellement néfaste sur l’environnement par :

  • l’utilisation de solvants organiques non recyclables, dont la destruction conduit à de plus fortes émissions de CO₂ (GES pour gaz à effet de serre) qu’il faudra ensuite gérer,

  • l’utilisation et l’élimination de réactifs dangereux comme des hydrures métalliques ou des catalyseurs organométalliques (indispensables à la réaction mais classés CMR pour cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques), ou les solvants inflammables et toxiques par inhalation.

Ainsi, un enjeu des recherches en chimie moléculaire pour un développement durable est de réduire au maximum ses effets sur l’environnement. Cette problématique s’inscrit pour l’industrie dans une démarche responsable décrit dans le cadre des normes environnementales ISO 14001, 14040 et 14044, pour le site de production, et du management environnemental, avec son analyse de cycle de vie. Concrètement comme illustré ci-après (figure 1), il faut limiter les quantités de matières premières nécessaires à la production, veiller à ne pas utiliser des matériaux rares et polluants, recycler le milieu dans lequel s’effectue la transformation chimique afin de le réutiliser pour de nouvelles transformations, accroître la sélectivité dans la production de produits...