Activation de liaisons catalysée par le cobalt : fonctionnalisation de liaisons C-H, hydrosilylation et réactions de couplage
Auteur / Autrice : | Brendan Fallon |
Direction : | Marc Petit, Alejandro Perez Luna |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie Organique |
Date : | Soutenance le 04/11/2016 |
Etablissement(s) : | Paris 6 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut parisien de chimie moléculaire (2009-....) |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Joanna Wencel-Delord, Giovanni Poli |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Luc Renaud, Jean-Baptiste Sortais |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Dans cette thèse, nous nous concentrerons principalement sur l’utilisation de complexes basse-valence de cobalt bien définis de la famille des RCo(PMe3)4 pour l’activation de divers types de liaisons (C–H, Si–H, C–X). Notre but était de développer un système compétitif par rapport au système bimétallique de Yoshikai, mais aussi par rapport aux systèmes onéreux à base de rhodium. Nous avons démontré avec succès que les complexes isolés Co(PMe3)4 et HCo(PMe3)4 étaient des catalyseurs efficaces pour l’hydroarylation de différents alcynes et alcènes via une activation de liaisons C–H. De plus, nous avons fait une étude mécanistique en couplant des marquages au deutérium et des études de chimie théorique. Nous avons déterminé que la fonctionnalisation de liaisons C–H se faisait selon un mécanisme concerté appelé ‘’Ligand-to-Ligand Hydrogen Transfer’’ (LLHT). A partir de ces études, nous avons pu aussi développer une hydrosilylation hautement régio- et stéréosélective d’alcynes permettant d’utiliser un grand nombre de silanes différents. Nous avons pu au cours de cette étude isoler un nouveau complexe de cobalt(III) bis-hydrure jouant un rôle important dans le mécanisme. Enfin, nous décrivons aussi que ces mêmes complexes de cobalt RCo(PMe3)4 sont capables de catalyser l’homocouplage de bromure et chlorure de benzyle en présence de dimethylzinc. Une étude mécanistique préliminaire suggère que la réaction procède par deux transferts mono-électroniques et que le diméthylzinc permet de régénérer le catalyseur.