Hydrogénations par transfert catalysées par des complexes du gallium et du fer

par Alexandre Djurovic

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Christophe Bour et de Vincent Gandon.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne) , en partenariat avec Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (laboratoire) , Complexes du fer, catalyseurs d'oxydation (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    L'hydrogénation est une des transformations les plus fondamentales en synthèse organique. Ces applications industrielles vont de la chimie fine à la synthèse de composés d'intérêt pharmaceutique. Les deux techniques utilisées pour l'hydrogénation sont la méthode directe à base d'hydrogène gazeux, ou la méthode indirecte s'appuyant sur un agent de transfert d'hydrogène. La méthode par transfert est une voie très commode car l'hydrogène moléculaire est remplacé par un simple donneur stable et facile à manipuler, organique ou inorganique. Son caractère plus sûr la place au centre d'intenses recherches en science de l'hydrogénation. Sa principale limitation à l'heure actuelle reste sa dépendance à des catalyseurs issus de métaux stratégiques rares et chers tels que l'iridium ou le rhodium. Comme alternative, nous avons mis au point les premiers exemples d'hydrogénations par transfert d'alcènes catalysées par des métaux du groupe principal. Des complexes cationiques du gallium et de l'indium permettent en effet de transférer formellement de l'hydrogène vers des alcènes à partir de donneur d'hydrogène. Ces réactions ont pu être étendues à des cyclisations hydrogénantes traditionnellement réalisées par des métaux nobles. Parallèlement, des travaux en cours dans notre laboratoire ont montré la possibilité de réaliser des aminations réductrices impliquant des hydrogénations par transfert d'imines. Le catalyseur utilisé dans ce cas est un complexe du fer. Des métathèses réductrices catalysées au fer et au gallium sont également en phase de développement.

  • Titre traduit

    Transfer Hydrogenation Catalyzed by Gallium and Iron Complexes


  • Résumé

    Hydrogenation is one of the most fundamental transformations in organic synthesis. These industrial applications range from materials to the synthesis of compounds of pharmaceutical interest. The two ways used for hydrogenation are the direct hydrogen-based gas method, or the indirect method relying on a hydrogen transfer agent. The transfer method is a very convenient route while molecular hydrogen is replaced by simple, easy to handle, organic or inorganic donors. Its main limitation at the present time remains its dependence on catalysts from rare and expensivemetals such as iridium or rhodium. As an alternative, we developed the first examples of alkene transfer hydrogenations catalyzed by main group metals. These reactions have been extended to hydrogenative cyclizations traditionally carried out by noble metals. At the same time, we have shown the possibility of carrying out reductive aminations involving transfer hydrogenations of imines. The catalyst used in this case is an iron complex. Reducing metatheses catalyzed by iron and gallium are also under development.