Directeur

Peter McBreen

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Membre régulier du CERPIC

 

Curriculum Vitae

B.Sc. University College Dublin, Ireland (1971-75)
Ph.D. University of Toronto, Canada (1976-1981)
Post-doc. Surface Science Institute (IGV), Julich, Germany (1981-83)
Materials Science Department, University of Ben Gurion, Israel (1984-85)

Intérêts de recherche

 Nous utilisons la spectroscopie de surface et la microscopie à effet tunnel pour étudier la réactivité chimique des surfaces catalytiques. Notre recherche établit une connaissance des réactions de surface au niveau moléculaire, fournit de nouvelles méthodes chimiques pour manipuler des nanostructures et explore l'intersection de la catalyse organométallique et la catalyse hétérogène.
  
  Nous travaillons actuellement sur les projets suivants :
  

  • Méthodes pour induire la stéréosélection dans les réactions de surface.
      
  • Études au niveau moléculaire de l'autoassemblage bidimensionnel.
      
  • Réactions de métathèse hétérogène.
      

Activités de recherche
  

Controller la sélectivité des réactions chimiques en surface
Les surfaces sont des environnements réactifs parce qu'ils possèdent un faible indice de coordination. Ceci complique beaucoup la création de surfaces avec une réactivité sélective. Une partie de notre recherche concerne la catalyse hétérogène stéréosélective. Ce type exigeant de chimie des surfaces repose sur l'idée d'orienter une énantioface particulière d'un groupe prochiral vers la surface du catalyseur. Les liens suivants donnent quelques exemples de notre travail en catalyse chirale.
  

 

Un autre défi consiste à former sélectivement un type précis de liaison chimique avec une surface. En particulier, il est très difficile de former une liaison double avec un atome individuel sur la surface. Ce problème survient parce que les surfaces présentent un réseau de sites avoisinants, ce qui permet des liaisons simultanées avec plusieurs atomes de surface. Nous avons démontré une méthode pour former des liaisons doubles à une surface de carbure de molybdène et nous avons établi que les groupes alkylidènes (Mo=CR1R2) de surface sont actifs pour la métathèse d'oléfines. La métathèse d'oléfines est une méthode synthétique d'une utilité et d'une beauté extraordinaire, ce qui fut confirmé par le prix Nobel 2005 décerné à Grubbs, Schrock et Chauvin. Les liens suivants donnent quelques exemples de notre travail.

 

La chimie intramoléculaire sélective peut être utilisée pour préparer des motifs moléculaires déterminés sur des surfaces. Ce champ de recherche se nomme l'autoassemblage bidimensionnel. La microscopie à effet tunnel est une technique extrêmement puissante pour étudier, avec une résolution moléculaire, comment les molécules se lient ensemble sur une surface. Nous sommes des nouveaux venus dans ce domaine fascinant.

«Je n’étais qu’un garçon jouant sur la plage, et m’amusant de temps à autre en trouvant un caillou plus lisse ou un coquillage plus joli que les autres, tandis que le grand océan de la vérité s’étendait inexploré devant moi.»

-Isaac Newton
  
  
 Publications représentatives

 

  • Vincent Demers-Carpentier, Guillaume Goubert, Federico Masini, Raphael Lafleur-Lambert, Yi Dong, Stephane Lavoie, Gautier Mahieu, John Boukouvalas,Haili Gao, Anton Rasmussen, Lara Ferrighi, Yunxiang Pan, Bjørk Hammer, Peter McBreen; «Direct Observation of Molecular Preorganization for Chirality Transfer on a Catalyst Surface», Science, 2011, 334, 776.
  • Vincent Demers-Carpentier, Guillaume Goubert, Federico Masini, Yi Dong, Anton Rasmussen, Bjørk Hammer, Peter McBreen; «STM Measurements of the Full Cycle of an Heterogeneous Asymmetric Hydrogenation Reaction on Chirally Modified Pt(111)», Journal of physical Chemistry Letters, 20113 (1), pp 92–96.
  • Jean Brunelle, Vincent Demers-Carpentier, Raphael Lafleur-Lambert, Gautier Mahieu, Guillaume Goubert, Stephane Lavoie, Peter McBreen; «Disrupting Aryl-CH…O Interactions on Pt(111) Through the Coadsorption of Trifluoroacetic Acid and 2,2,2-Trifluoroacetophenone (TFAP): Inhibition of Competing Processes in Heterogeneous Asymmetric Catalysis», Topics in Catalysis, 2011, 54, 1334.
  • Guillaume Goubert, Vincent Demers-Carpentier, Federico Masini, Yi Dong, Jean-Christian Lemay, Peter McBreen; «Weak Interactions in the Assembly of Strongly Chemisorbed Molecules», Chemical Communnications, 2011, 47, 9113.
  • Vincent Demers-Carpentier, Peter McBreen; «Surface Vibrational Spectroscopy Study of Benzene and 2,2,2-Trifluoroacetophenone on Pt(111) », Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115, 6513.
  • Vincent Demers-Carpentier, Marc-Andre Laliberte, Stephane Lavoie, Gautier Mahieu, Peter McBreen; «Two-Dimensional Self-Assembly and Catalytic Function: Conversion of Chiral Alcohols into Self-Assembled Enols on Pt(111) », Journal of Physical Chemistry C, 2010, 114 , 7291-7298.
  • Israel Temprano, Guillaume Goubert, Gavin Behan, Hongzhou Zhang, Peter McBreen; «Spectroscopic and Structural Characterization of the Formation of Olefin Metathesis Initiating Sites on Unsupported β-Mo2C», Catalysis Science&Technology, 2011, 1, 1449.
  • Mohamed Siaj, Nathalie Dubuc, Peter McBreen; «Olefin-Metathesis Activity of Double Bond Contacts to a Conducting Solid: Alkylidenes on β-Mo2C», Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113, 1233
  • Marc-André Laliberté, Stéphane Lavoie, Bjørk Hammer, Gautier Mahieu and Peter H. McBreen; «Activation in Prochiral Reaction Assemblies on Pt(111)», Journal of the American Chemical Society, 2008, 130, 5386.
  • Stéphane Lavoie, Marc-André Laliberté, Gautier Mahieu, Vincent Demers-Carpentier, and Peter McBreen; «Keto-Enol Driven Assembly of Methyl Pyruvate on Pt(111)», Journal of the American Chemical Society, 2007, 129, 11668
  • Stéphane Lavoie, Gautier Mahieu and Peter H. McBreen; «Chemisorption-Induced Double Hydrogen Bonding, Self-Assembly, and Stereoselection», Angewandte Chemie International Edition, 2006, 45, 7404.
  • Stephane Lavoie, Marc-Andre Laliberte, Israel Temprano and Peter H. McBreen; «A Generalized Two-Point H-Bonding Model for Catalytic Stereoselective Hydrogenation of Activated Ketones on Chirally Modified Platinum», Journal of the American Chemical Society, 2006, 128, 7588.
  • Mohamed Siaj and Peter H. McBreen; «Creating, Varying, and Growing Single-Site Molecular Contacts», Science, 2005, 309, 588.
  • El Mamoune Zahidi, Hicham Oudghiri-Hassani and Peter.H. McBreen; «Formation of Thermally Stable Alkylidene Layers on a Catalytically Active Surface», Nature, 2001, 409, 1023.
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