Thèse soutenue

Création de liaisons C-C et C-N par transformation catalytique du CO et du CO₂
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Auteur / Autrice : Tawfiq Nasr Allah
Direction : Thibault Cantat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 21/12/2018
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Blanca Martin-Vaca
Examinateurs / Examinatrices : Thibault Cantat, Blanca Martin-Vaca, Mathieu Sauthier, Christophe Darcel, Hélène Olivier, Ally Aukauloo
Rapporteurs / Rapporteuses : Mathieu Sauthier, Christophe Darcel

Résumé

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Hormis la préparation de l’acide salicylique et de l’urée, peu de tentatives ont été réalisées jusqu’à présent pour promouvoir la formation de liaisons C–C et C–N à partir du CO₂. Cette thèse présente de nouveaux procédés catalytiques permettant la formation de molécules organiques azotées grâce à la création de liaisons C–N et C–C par transformation catalytique du CO et du CO₂. Les cibles retenues sont les amides ainsi que les alkylamines qui sont essentiels en chimie organique fine et sont souvent d’origine pétrosourcés. Dans un premier temps, la synthèse d’amide par carbonylation formelle de la liaison C–N d'amine sera étudiée grâce à des catalyseurs à base de métaux carbonyles. Dans un second temps, des procédés d’homologation des amines seront décrits grâce à l’utilisation de catalyseurs métalliques. La première stratégie impliquera l’utilisation de catalyseur de cobalt, en présence de CO et de silanes et permettra l’homologation sélective des liaisons N-méthyle en N-éthyle sous de faible pression de CO (P = 8 bar) et jusqu’au N-pentyle sous de fortes pressions. Dans un second temps, l’utilisation d’un catalyseur de ruthénium en présence d’un gaz de synthèse (CO/H₂) nous permettra de démontrer la possibilité de l’homologation de la diphénylamine. Enfin, la compréhension de ce système nous permettra de transposer cette réaction à l’utilisation du CO₂ comme substitut du CO.