Le méthane est le principal composant du gaz naturel. Cette molécule organique très simple, composée d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène est cependant très difficilement oxydable. Actuellement, les conditions de conversion du méthane en méthanol sont très lourdes (haute température et haute pression). Seules les enzymes naturelles, appelées méthane monooxygénases (MMO), sont capables d'oxyder le méthane dans des conditions douces, c'est-à-dire dans l'eau et à température ambiante.
Pendant de nombreuses années, les chimistes ont développé différents modèles chimiques des MMO. Ces derniers permettaient de mimer l'organisation structurale et les propriétés spectroscopiques des MMO mais n'étaient pas utilisés en tant que catalyseurs car incapables d'oxyder le méthane.
Les chimistes de l'IRCELYON (CNRS / Université Lyon 1), l'équipe d'Alexander Sorokin, ont mis au point un nouveau concept : l'utilisation de complexes bioinspirés des MMO comme catalyseurs de la réaction d'oxydation du méthane. Cette approche s'est avérée très fructueuse car le complexe dimérique à base de phtalocyanine du fer possède des propriétés catalytiques remarquables. Il est en effet capable d'activer l'eau oxygénée (H2O2) pour former une espèce oxydante très forte pouvant ensuite réagir avec le méthane. Cette forme oxydante a pu être détectée à l'aide de différentes techniques spectroscopiques. Pour la première fois, l'oxydation efficace du méthane en méthanol, formaldéhyde et acide formique, dans l'eau oxygénée et à température ambiante a été obtenue.
Actuellement, le produit majoritaire de l'oxydation bioinspirée du méthane est l'acide formique. L'objectif des chimistes serait de s'arrêter au stade méthanol, ce qui constituerait une avancée considérable dans sa production industrielle. Quoi qu'il en soit, cette découverte constitue une percée significative dans le domaine de l'oxydation en conditions douces et représente une véritable avancée d'un point de vue fondamental. Outre la production de méthanol, ces catalyseurs pourraient servir à oxyder d'autres composés inertes chimiquement dans des conditions douces respectant l'environnement.
