Analyse Mécanistique et Machine Learning

Mechanistic Studies & Machine Learning

• Auteur / Autrice : Jules Schleinitz
• Direction : Laurence Grimaud
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 05/10/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des biomolécules (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Karinne Miqueu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Grimaud, Christophe Copéret, Thibault Cantat, Ilaria Ciofini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Copéret, Thibault Cantat

Mots clés

Mots clés libres

Catalyse

Ia

Molecule

Inorganique

Catalysis

Ai

Molecule

Organomettalics

Résumé

Cette thèse a pour objet d’étudier des réactions chimiques afin d’optimiser leurs conditions. L’étude mécanistique d’une réaction de désoxygénation des N-oxydes de pyridines à l’aide de techniques expérimentales et de la DFT permet de montrer que l’étape cinétiquement déterminante est la photo-isomérisation de l'oxyde en oxaziridine. Grâce à l’étude parallèle du mécanisme de désoxygénation des N-oxydes aliphatiques, des conditions optimales pour la désoxygénation sélective des N-oxydes ont pu être mises au point. Dans la même perspective, pour optimiser les couplages au nickel de composés aromatiques possédant une liaison carbone-oxygène peu activée, une base de données de réactions originale: NiCOlit, a été constituée à partir de la littérature académique. L'analyse de cette base permet de révéler les biais des données de la littérature académique et de donner des règles pour construire un jeu de données en vue de réaliser une prédiction de rendements de réactions assistée par machine learning.

The aim of this thesis is to study chemical reactions in order to optimize their conditions. The mechanistic study of a deoxygenation reaction of pyridine N-oxides using experimental techniques and DFT shows that the kinetically determining step is the photo-isomerization of the oxide into an oxaziridine intermediate. Through the study of the deoxygenation mechanism of aliphatic N-oxides, optimal conditions for the selective deoxygenation of N-oxides could be developed. Similarly, in order to optimize the nickel couplings of aromatic compounds with a weakly activated carbon-oxygen bond, a new reaction database: NiCOlit, has been compiled from the academic literature. The analysis of this database allows to reveal the biases of the academic literature data and to give rules to build a dataset in order to perform a machine learning assisted prediction of reaction yields.