Immobilisation de complexes à base de ruthénium par des interactions non-covalentes pour le recyclage en métathèse des oléfines

par Houssein Nasrallah

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Emmanuelle Schulz.


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est le développement de nouvelles stratégies d'immobilisation de complexes de ruthénium sur des supports insolubles par des interactions non-covalentes pour le recyclage aisé de ces catalyseurs dans la métathèse des oléfines. Tout d'abord, un rappel bibliographie sur le développement de la métathèse des oléfines, de sa découverte jusqu'à nos jours, est présenté. Ensuite trois approches différentes d'immobilisation de catalyseurs de métathèse sont détaillées afin de réaliser le recyclage en tenant compte des défis concernant cette réaction. Une procédure d'immobilisation des catalyseurs par formation de complexes à transfert de charge (CTC) réversibles entre le catalyseur et le support est tout d'abord étudiée dans ces conditions. En se basant sur les résultats obtenus dans ces conditions, une approche plus économique a alors été développée qui consiste en l'immobilisation d'un catalyseur commercial par formation de liaisons hydrogène avec les sites silanols d'un simple support de silice. Finalement, un autre type de support à base de carbone structuré (rGO) a été employé dans l'étude de l'immobilisation de complexes de ruthénium tagués par un fragment pyrène via la formation d'interactions π- π (π-stacking).La performance des différents matériaux catalytiques a d'abord été évaluée dans la réaction test de métathèse d'oléfines (RCM du DEDAM). Ensuite, autres types de métathèses (ènyne, CM et l'homo-métathèse de l'oléate de méthyle) ont été testées pour étendre l'application de ces matériaux.Le développement de ces approches d'immobilisation est également accompagné par des études mécanistiques, en se basant sur l'effet boomerang, connu pour ces réactions.Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet ANR CD2I CFLOW-OM, en collaboration avec des partenaires académiques (ENSC-Rennes, LGPC-Lyon, CPE-Lyon, LCMT-Caen) et industriels (ITERG, NOVANCE, OMEGA-CAT-SYSTEM).

  • Titre traduit

    Ruthenium complexes immobilization via non-covalentes interactions toward recycling in olefin metathesis


  • Résumé

    Ruthenium complexes immobilization by non-covalent interactions for the recycling in olefin metathesisAbstractThe aim of this thesis is the development of new ruthenium complexes immobilization strategies onto insoluble supports by non-covalent interactions, for their easy recycling in olefin metathesis reactions.First, a bibliographic part is devoted to the development of the olefin metathesis from the discovery until now. Then, three different approaches of metathesis catalysts immobilization are described in order to achieve efficient recycling, considering the important challenges associated to this reaction. Firstly, an immobilization procedure of catalysts by formation of reversible charge transfer complexes (CTC) is described between the appropriated tagged catalyst and the support. Based on the results obtained in these conditions, a more economical approach involved the immobilization of a commercially available catalyst by formation of hydrogen bonds with the silanol sites present in silica. Finally, another type of support namely a structured carbon based support (rGO), was used for the pyrene tagged ruthenium complexes immobilization via formation of non-covalent π- π interactions (π-stacking).The catalytic performances of these solid materials were firstly evaluated in the benchmark reaction of olefin metathesis (RCM of DEDAM). Then, other olefin metathesis reactions were applied to extend the application of these materials (enyne, CM, self-metathesis of methyl oleate).The development of these approaches has also been accompanied by mechanistic studies, based on the boomerang effect, already known for these reactions.This work was performed as part of the ANR project CD2I CFLOW-OM, in collaboration with academic (ENSC-Rennes, LGPC Lyon, CPE Lyon-Caen LCMT) and industrial (ITERG, NOVANCE, OMEGA-CAT- SYSTEM) partners.


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