De la compréhension vers la conception de nouveaux complexes au molybdène pour la métathèse des oléfines linéaires

Comprehension and design of new molybdenum-based complexes for linear olefins metathesis

• Auteur / Autrice : Alexandre Nasr
• Direction : Marc Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organométallique et catalyse
• Date : Soutenance le 21/10/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut français du pétrole Énergies nouvelles (Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Schulz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Alain Breuil, Bruno Chaudret, Olivier Baudoin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Bruneau, Eric Monflier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Molybdène

Alcènes

Métathèse (chimie)

Composés organométalliques

Mots clés libres

Complexes organométallique

Métathèse

Oléfines linéaires

Molybdène

Catalyse homogène

Alkylidène

Borinique

RMN 95Mo

Organometallic complexes

Metathesis

Linear olefins

Molybdenum

Homogeneous catalysis

Alkylidene

Borinic

95Mo NMR

Résumé

Cette thèse porte sur l'élaboration de nouveaux complexes au molybdène bien définis pour la métathèse des oléfines. La majeure partie des travaux porte sur la synthèse et l'étude de la réactivité des acides arylboriniques avec un précurseur au molybdène. La fonction hydroxyle des acides permet de substituer un des deux ligands pyrroles du précurseur Mo(N(2,6 iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5- Me2NC4H2)2 pour conduire à de nouveaux complexes comportant une liaison Mo–O–B. La résolution par diffraction des rayons X a permis de confirmer la structure du complexe Mo(N(2,6- iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5-Me2NC4H2)(OB(Mes)2) (Mes = 2,4,6-Me3C6H2) obtenu ainsi que la nature covalente des liaison Mo–O et O–B. Ce complexe mono boroxy pyrrolure (MBP) s'est avéré actif pour l'homométathèse sélective d'oléfines linéaires modèles (octène-1 et octène-2). L'utilisation d'autres acides arylboriniques synthétisés au laboratoire a permis de générer in situ de nouveaux complexes mono boroxy pyrrolure et de comparer leur réactivité pour la métathèse de l'octène-1 et de l'octène-2 sans les isoler. Nous nous sommes également intéressés à la réactivité de ligands alkoxy fonctionnalisés par une phosphine avec un précurseur du molybdène. L'étude par diffraction des rayons X du complexe chélate pentavalent Mo(N(2,6-iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5- Me2NC4H2)(OCMe2(CH2)2PPh2) a confirmé la formation d'une liaison Mo–P covalente de coordination. Cette liaison renforce la stabilité du complexe vis-à vis de l'air et de l'humidité. Il n'est cependant pas actif pour la métathèse des oléfines linéaires. L'emploi d'acides de Lewis et d'acides de Brønsted comme activateurs de ces complexes chélates a été abordé

This thesis is about the design of new well-defined molybdenum-based complexes for olefin metathesis. The main part of this work dealt with the synthesis and the reactivity of arylborinic acids with molybdenum complexes precursor. Mo(N(2,6-iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5-Me2NC4H2)2 precursor reacted with the hydroxyl moiety of the acid to remove one pyrrolide ligand leading to new complexes bearing a Mo–O–B bond. X-ray diffraction confirmed such structure for Mo(N(2,6- iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5-Me2NC4H2)(OB(Mes)2) (Mes = 2,4,6-Me3C6H2) complex. This mono boroxy pyrrolide (MBP) complex showed activity for model linear olefins homometathesis (1-octene and 2-octene). Screening of more synthesized arylborinic acids lead to in situ generation of new MBP complexes which demonstrated activity for 1-octene and 2-octene homometathesis without requiring their isolation. We also focused on the reactivity of alkoxy ligands bearing phosphine moieties with molybdenum complexes precursor. X-ray diffraction of the five-coordinated Mo(N(2,6- iPr2C6H3))(CHCMe2Ph)(2,5-Me2NC4H2)(OCMe2(CH2)2PPh2) adduct confirmed formation on an strong Mo–P covalent bond. This bond strengthen stability of the complexe towair air and moisture. Nonetheless, this complex did not show activity for linear olefin metathesis. The use of Lewis acids and Brønsted acids as activators for these adducts has been studied and described