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Keller, Michel. Synthèses et applications de nouveaux catalyseurs dendritiques phosphorés

Keller, Michel (2012). Synthèses et applications de nouveaux catalyseurs dendritiques phosphorés.

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Résumé en francais

Les travaux de recherche effectués durant ma thèse s'inscrivent dans le cadre général de la catalyse faisant intervenir des ligands et catalyseurs supportés sur dendrimères phosphorés. Ces derniers sont des macromolécules arborescentes dont la structure et la taille sont rigoureusement contrôlées au cours de la synthèse. L'intérêt des catalyseurs dendritiques par rapport à leurs homologues non supportés est tout d'abord de modifier certaines propriétés physiques du catalyseur (solubilité, taille, géométrie) tout en gardant ses propriétés chimiques (activité en catalyse). Ce changement a permis la mise en œuvre de recyclage du catalyseur avec des techniques non utilisables sans la présence du support dendritique comme par exemple la précipitation. D'autre part, dans certains cas, l'activité catalytique a été modifiée par le support du catalyseur (effet dendritique positif ou négatif). Dans le cadre de cette thèse, trois familles de catalyseurs ont été plus particulièrement étudiées : les complexes à base de métaux de transition, de terres rares ainsi que les organocatalyseurs. Dans une première partie, l'aptitude des complexes phosphine-palladium supportés à permettre la réalisation de la réaction de Suzuki a été étudiée. Bien que des effets dendritiques négatifs aient été observés (diminution de l'activité du catalyseur dendritique par rapport au monomère correspondant), de bons rendements ont été obtenus et la réutilisation des catalyseurs par précipitation a été mise au point. De plus, l'emploi de catalyseurs dendritiques a permis de conserver le palladium sur le support et ainsi de diminuer très significativement la quantité de métal résiduel contenue dans les produits finaux. En outre, le support de dendrons similaires sur nanoparticules magnétiques a permis d'augmenter le nombre de recyclages en utilisant la décantation magnétique comme technique de réutilisation. Dans une deuxième partie, des terpyridines dendritiques ont été préparées et complexées aux terres rares (principalement Sc, Yb et Y). L'aptitude de ces complexes à promouvoir une réaction d'acylation de Friedel-Crafts a été étudiée. Ces catalyseurs efficaces ont également pu être réutilisés avec succès. Enfin, l'utilisation d'organocatalyseurs dendritiques dérivés du prolinol a permis de réaliser la réaction de Michael en version asymétrique dans des conditions douces, avec de bons rendements et de bons excès énantiomériques. Un effet dendritique positif a été observé et des conditions de recyclage efficaces ont été proposées. Cette thèse présente un large éventail d'applications des dendrimères en catalyse. Un des atouts majeurs présentés est la mise au point de recyclages des catalyseurs en exploitant la taille nanométrique ou le caractère magnétique de leurs supports. Ainsi, les études effectuées s'inscrivent pleinement dans le cadre du développement durable dans la mesure où des catalyseurs éco-compatibles ont pu être mis en œuvre.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Majoral, Jean-Pierre
Caminade, Anne-Marie
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC), UPR 8241
Mots-clés libres :Dendrimère - Catalyse - Phosphore - Recyclage - Polymère - Nanoparticule
Sujets :Chimie
Déposé le :14 Jan 2013 10:25