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Gojon, Sophie. Carbènes N-hétérocycliques : nouvelle méthode de synthèse et activité catalytique pour la réticulation de silicone

Gojon, Sophie (2011). Carbènes N-hétérocycliques : nouvelle méthode de synthèse et activité catalytique pour la réticulation de silicone.

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Résumé en francais

Ce travail concerne l'étude des carbènes de type N-hétérocycliques (NHCs) sous deux aspects : synthèse et réactivité. Le premier chapitre débute par une présentation des NHCs et de l'intérêt que représentent leurs propriétés chimiques particulières. La nouvelle méthode de préparation et de conservation de NHCs que nous avons développée est ensuite détaillée. Elle présente d'intérêt d'être réalisée à l'air libre, alors que ces espèces très réactives sont réputées particulièrement vulnérables vis-à-vis de l'eau. Les réactifs, que sont un sel d'imidazoli(ni)um et un hydroxyde ou alkoxyde alcalin, sont connus, économiques et se conservent aisément. La protection du NHC est obtenue via l'utilisation d'un solvant réactionnel de type alcool, fournissant une liaison hydrogène stabilisante. Divers NHCs ont été ainsi préparés et conservés en solution pendant plus d'un an sans dégradation. Nous avons montré que ceux-ci restent réactifs et peuvent être utilisés tels quels pour la synthèse de complexes organométalliques mais aussi pour la catalyse organique. Le second chapitre concerne l'étude de nouveaux systèmes catalytiques pour la préparation d'élastomères de silicone par voie de polycondensation à température ambiante (mono-composante ou bi-composante). La chimie des silicones est introduite, avant d'aborder l'étude approfondie menée sur des réactions modèles. Divers NHCs montrent une activité catalytique intéressante. Leur cinétique est similaire voire plus rapide que celle des systèmes connus jusqu'à présent. Dans le but de trouver un système encore plus réactif la co-catalyse a aussi été envisagée, par ajout d'un dérivé de bore ou de titane. Elle n'a cependant pas abouti à une synergie intéressante. D'autres systèmes actifs ont enfin été mis au point. Des adduits de NHC (avec le CO2 ou avec un alcool), des carboxylates d'imidazolium ou encore les solutions de NHC dans l'alcool présentent un compromis intéressant entre réactivité et facilité de conservation.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Baceiredo, Antoine
Kato, Tsuyoshi
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée (LHFA), UMR 5069
Mots-clés libres :Carbène N-hétérocyclique (NHC) - Silicone - Réticulation - Catalyse organique
Sujets :Chimie
Déposé le :14 Oct 2021 13:38