Complexes métalliques et nanoparticules supportés sur des nanomatériaux carbonés pour la catalyse asymétrique / Zinnia Arora  

Public ISBD Titre : Complexes métalliques et nanoparticules supportés sur des nanomatériaux carbonés pour la catalyse asymétrique Type de document : texte imprimé Auteurs : Zinnia Arora, Auteur ; Durand, Jérôme, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : MATÉRIAUX  CATALYSEURS  SYSTÈME ASSYMÉTRIQUE Résumé : "La synthèse asymétrique catalytique est l’art de fournir exclusivement un énantiomère en présence de quantités sous-stœchiométriques de catalyseur adapté. Sans catalyseurs asymétriques, il n'aurait pas été possible d'atteindre le niveau actuel de développement de la pharmacie ou de la médecine. Malgré les avantages des systèmes homogènes, tels que des énantiosélectivités élevées et des activités pour un large éventail de transformations chimiques, des inconvénients tels que des possibilités limitées de récupération et de réutilisation des systèmes catalytiques chiraux coûteux existent. Par conséquent, l'immobilisation de la phase active catalytique énantiosélective a récemment suscité beaucoup d'attention et apparaît comme une solution très prometteuse, car elle peut combiner les avantages de la catalyse homogène et hétérogène. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce projet était la conception de nouveaux outils catalytiques à base de nanocarbone par l'immobilisation d'espèces chirales (complexes ou nanoparticules) sur la surface de carbones nanostructurés (nanotubes ou graphène) pour des réactions énantiosélectives. Le projet a impliqué plusieurs étapes clés pour atteindre les objectifs : 1) synthèse de matériaux carbonés structurés, en particulier des nanotubes de carbone et des graphènes ; 2) synthèse/modification des ligands chiraux de type phosphine pour préparer des complexes métalliques et des nanoparticules de rhodium ; 3) immobilisation des complexes et des nanoparticules sur différents supports carbonés. 4) Evaluation catalytique des systèmés élaborés. Ces tests impliquent la réalisation de réactions d'hydrogénation asymétrique sur le diméthyl itaconate. Différents types de nanotubes de carbone (CNTs) fonctionnalisés ou non ont été synthètisés et entièrement caractérisés pour être utilisés comme supports d'immobilisation de catalyseurs. De plus, nous avons réussi à synthétiser deux nouveaux complexes de rhodium chiraux. La synthèse de complexes de rhodium a été développée en utilisant les ligands de phosphine chiraux préalablement préparés, afin d'explorer leurs capacités catalytiques. Ainsi, quatre types différents de supports de nanotubes de carbone fonctionnalisés, trois complexes métalliques au rhodium (dont un commercial) et neuf complexes de rhodium supportés sur des nanotubes de carbone fonctionnalisés (pré-catalyseurs chiraux) ont été synthétisés. Des expériences de catalyse ont ensuite été réalisées en utilisant les complexes de rhodium synthétisés et leurs homologues supportés. L'observation a montré que ces catalyseurs complexes de rhodium montrent une bonne activité et que cinq catalyseurs présentent une bonne sélectivité pour le diméthyl itaçonate. En plus de la synthèse de catalyseurs à base de métaux, ces travaux ont également porté sur la synthèse de précurseurs de rhodium pour la génération de nanoparticules en utilisant des ligands chiraux comme stabilisateurs, puis sur leur immobilisation sur des nanotubes de carbone modifiés pour l'hydrogénation asymétrique. Deux précurseurs de rhodium et deux ligands phosphine chiraux différents ont été choisis pour la synthèse de nanoparticules chirales. Ainsi, quatre types de nanoparticules de rhodium chirales supportées sur CNTs ont été synthétisées en utilisant différents supports fonctionnalisés. Toutes les nanoparticules de chirales synthétisées ont été testées dans l'hydrogénation asymétrique du diméthyl itaconate, montrant une bonne activité. Deux catalyseurs à base de nanoparticules de Rh ont également montré une bonne sélectivité. En plus de cela, le projet annexe a été mené avec des complexes de cuivre. L'immobilisation covalente de complexes de cuivre (II) sur l'oxyde de graphène (GO) a été réalisée par coordination directe du centre métallique sur le groupe de surface –COOH. Les complexes de cuivre supportés par le ligand chiral L-valmet se sont révélés particulièrement actifs dans la réaction énantiosélective de Henry." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Institut national polytechnique de Toulouse Date_soutenance : 15/03/2024 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2024TLSEP029 Complexes métalliques et nanoparticules supportés sur des nanomatériaux carbonés pour la catalyse asymétrique [texte imprimé] / Zinnia Arora, Auteur ; Durand, Jérôme, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse . - [s.d.]. Langues : Français (fre) Tags : MATÉRIAUX  CATALYSEURS  SYSTÈME ASSYMÉTRIQUE Résumé : "La synthèse asymétrique catalytique est l’art de fournir exclusivement un énantiomère en présence de quantités sous-stœchiométriques de catalyseur adapté. Sans catalyseurs asymétriques, il n'aurait pas été possible d'atteindre le niveau actuel de développement de la pharmacie ou de la médecine. Malgré les avantages des systèmes homogènes, tels que des énantiosélectivités élevées et des activités pour un large éventail de transformations chimiques, des inconvénients tels que des possibilités limitées de récupération et de réutilisation des systèmes catalytiques chiraux coûteux existent. Par conséquent, l'immobilisation de la phase active catalytique énantiosélective a récemment suscité beaucoup d'attention et apparaît comme une solution très prometteuse, car elle peut combiner les avantages de la catalyse homogène et hétérogène. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce projet était la conception de nouveaux outils catalytiques à base de nanocarbone par l'immobilisation d'espèces chirales (complexes ou nanoparticules) sur la surface de carbones nanostructurés (nanotubes ou graphène) pour des réactions énantiosélectives. Le projet a impliqué plusieurs étapes clés pour atteindre les objectifs : 1) synthèse de matériaux carbonés structurés, en particulier des nanotubes de carbone et des graphènes ; 2) synthèse/modification des ligands chiraux de type phosphine pour préparer des complexes métalliques et des nanoparticules de rhodium ; 3) immobilisation des complexes et des nanoparticules sur différents supports carbonés. 4) Evaluation catalytique des systèmés élaborés. Ces tests impliquent la réalisation de réactions d'hydrogénation asymétrique sur le diméthyl itaconate. Différents types de nanotubes de carbone (CNTs) fonctionnalisés ou non ont été synthètisés et entièrement caractérisés pour être utilisés comme supports d'immobilisation de catalyseurs. De plus, nous avons réussi à synthétiser deux nouveaux complexes de rhodium chiraux. La synthèse de complexes de rhodium a été développée en utilisant les ligands de phosphine chiraux préalablement préparés, afin d'explorer leurs capacités catalytiques. Ainsi, quatre types différents de supports de nanotubes de carbone fonctionnalisés, trois complexes métalliques au rhodium (dont un commercial) et neuf complexes de rhodium supportés sur des nanotubes de carbone fonctionnalisés (pré-catalyseurs chiraux) ont été synthétisés. Des expériences de catalyse ont ensuite été réalisées en utilisant les complexes de rhodium synthétisés et leurs homologues supportés. L'observation a montré que ces catalyseurs complexes de rhodium montrent une bonne activité et que cinq catalyseurs présentent une bonne sélectivité pour le diméthyl itaçonate. En plus de la synthèse de catalyseurs à base de métaux, ces travaux ont également porté sur la synthèse de précurseurs de rhodium pour la génération de nanoparticules en utilisant des ligands chiraux comme stabilisateurs, puis sur leur immobilisation sur des nanotubes de carbone modifiés pour l'hydrogénation asymétrique. Deux précurseurs de rhodium et deux ligands phosphine chiraux différents ont été choisis pour la synthèse de nanoparticules chirales. Ainsi, quatre types de nanoparticules de rhodium chirales supportées sur CNTs ont été synthétisées en utilisant différents supports fonctionnalisés. Toutes les nanoparticules de chirales synthétisées ont été testées dans l'hydrogénation asymétrique du diméthyl itaconate, montrant une bonne activité. Deux catalyseurs à base de nanoparticules de Rh ont également montré une bonne sélectivité. En plus de cela, le projet annexe a été mené avec des complexes de cuivre. L'immobilisation covalente de complexes de cuivre (II) sur l'oxyde de graphène (GO) a été réalisée par coordination directe du centre métallique sur le groupe de surface –COOH. Les complexes de cuivre supportés par le ligand chiral L-valmet se sont révélés particulièrement actifs dans la réaction énantiosélective de Henry." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Institut national polytechnique de Toulouse Date_soutenance : 15/03/2024 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2024TLSEP029

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