Ecole Doctorale

SCIENCES CHIMIQUES - Marseille

Spécialité

Sciences Chimiques

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

Transfert d'hydrogène,Oxyde de Phosphine Secondaire,Catalyse,Oxydation,Chimie du phosphore,Chimie supramoléculaire,

Keywords

Hydrogen Transfer,Secondary Phosphine Oxide,Catalysis,Oxidation,Phosphorus Chemistry,Supramolecular Chemistry,

Titre de thèse

réactions de transfert d'hydrogène catalysées par les complexes de palladium et de platine associés aux ligands phosphinito - acide phosphineux
palladium and platinum - phosphinous acid complexes as catalyst for hydrogen transfer reactions

Date

Vendredi 19 Juillet 2019 à 10:00

Adresse

Faculté de Saint Jérôme 52 Avenue Escadrille Normandie Niemen 13013 Marseille Salle des Théses

Jury

Directeur de these M. Alexandre MARTINEZ ECOLE CENTRALE DE MARSEILLE
Rapporteur M. Bruno ANDRIOLETTI Université de Claude Bernard Lyon
Rapporteur Mme Angela MARINETTI Institut de Chimie des Substances Naturelles CNRS - UPR 2301
Examinateur M. Jean Claude CHAMBRON Institut de Chimie de Strasbourg - UMR 7177
Examinateur Mme Laurence MIESCH Institut de Chimie de Strasbourg - UMR 7177
CoDirecteur de these M. Didier NUEL ECOLE CENTRALE DE MARSEILLE
CoDirecteur de these M. Laurent GIORDANO ECOLE CENTRALE DE MARSEILLE
Examinateur M. Jean RODRIGUEZ Aix Marseille Université

Résumé de la thèse

La notion de transfert d'hydrogène métallo-catalysé étudiée dans ce manuscrit consiste à générer un hydrure métallique actif à partir d'un donneur d'hydrogène (alcool) et à le transférer vers un produit insaturé dans un objectif d'augmentation de la complexité moléculaire. Une large gamme de produits peut être synthétisée grâce à ce concept et à ses diverses variantes. Le ligand phosphinito-acide phosphineux (PAP) qui est un ligand chargé négativement, permet de former des complexes robustes avec le palladium ou de platine et de générer en présence d'un alcool des hydrures métalliques remarquablement actifs. Dans la première partie de ce travail, un nouveau système d'oxydation d'alcool en milieu anaérobie particulièrement chimiosélectif a été développé. Les études complémentaires mises en œuvre ont permis une bonne compréhension du mécanisme de transfert d'hydrogène. Elles ont également mis en lumière l'intéressante aptitude du ligand PAP à auto-adapter ses propriétés électroniques spécifiquement à chaque étapes d'un cycle catalytique. Dans un deuxième temps, une cascade réactionnelle oxydation - double activation de liaison C(sp3)-N débouchant sur la production d'amines primaires libres sans purification a été présenté. Il a été démontré à cette occasion que les complexes M/PAP pouvaient jouer le rôle d'acides de Lewis faible. Enfin, un processus de transfert d'hydrogène énantiosélectif a été étudié à travers l'isomérisation énantiosélective des alcools allyliques. L'influence de la combinaison d'un ligand phosphoré P -stéréogène et de nouvelles sources de chiralité secondaires (chiralité centrale porté par un ligand X et chiralité inhérente portée par un groupement supramoléculaire de symétrie C1) a été évaluée.

Thesis resume

The notion of metal catalyzed hydrogen transfer presented in this manuscript relies in generating an active metal hydride from an hydrogen donor (alcohol) and transferring it toward an unsaturated product with a view to molecular complexity increasing. A broad variety of product could be targeted with this concept and its variants. The Phosphinito-Phosphinous Acid ligand which is negatively charged ligand is capable to generate strikingly active palladium and platinum hydride. In the first part of this work, a new anaerobic alcohol oxidation system with remarkable properties of chemioselectivity has been developed. Complementary studies have allowed a good understanding of the hydride transfer mechanism. Moreover it highlighted the interesting ability of the PAP ligand to self adapt its own electronic properties specifically to each steps of the catalytic cycle. In a second stage, a cascade process oxidation - double C(sp3)-N bond activation has been presented. It has been shown that M/PAP complexes could act as a weak Lewis acid. Finally, an enantioselective version of hydride transfer processes has been studied through enantioselective isomerization of allylic alcohols. The effect of the combination of a P - stereogenic ligand and new secondary chirality inductors (central chirality borne by the X-type ligand and inherent chirality borne by a supramolecular C1 symmetric moiety) has been evaluated.