L'un des enjeux fondamentaux en chimie est sans doute la conversion de petites molécules stables comme H₂O, CO₂, O₂ et N₂, en un vecteur énergétique pour fournir des réactifs chimiques pour des usages à grande échelle. De cette manière, il serait possible de diminuer l'utilisation de ressources fossiles et limiter l'impact environnemental d'activités humaines et industrielles.

            Dans de nombreuses réactions, la Nature nous indique des voies à suivre. Jusqu'à présent, les réactions d'oxydation effectuées au cours de procédés industriels, qui représentent une production de plusieurs millions de tonnes et plusieurs milliards d'euros, sont le plus souvent effectuées de manière stoechiométrique avec des oxydants toxiques (chromate, permanganate, persulfate…) et des conditions parfois sévères (T et P élevées).

Au contraire, des MonoOxygénases comme les cytochromes P450 sont capables d'activer le dioxygène pour insérer, de manière efficace et sélective, un atome d'oxygène dans une liaison chimique d'un substrat organique inerte. Ces catalyseurs biologiques réalisent donc des réactions difficiles dans des conditions douces (physiologiques) au sein d'un site actif qui contient un métal éco-compatible, le fer.

Nos travaux consistent à dégager les principes de fonctionnement de certaines de ces métalloenzymes pour reproduire la même activité. A l'aide de complexes de fer relativement simples, nous verrons qu'il est possible de générer des intermédiaires réactionnels, analogues à ceux identifiés dans le cycle catalytique de ces enzymes, actifs pour l'oxydation de petites molécules organiques.