Valorisation en synthèse organique d'éco-catalyseurs hétérogènes régénérables à partir de matériaux verts cultivés sur des sols contaminés

Valorization in organic synthesis of heterogeneous eco-catalysts produced from green materials grown on contaminated soils.

• Auteur / Autrice : Pierrick Dufrénoy
• Direction : Adam Daich, Alina Ghinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 14/12/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université du Havre (1984-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Recherche en Chimie Organique et Macromoléculaire (Le Havre, Seine-Maritime ; 1999-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Adam Daich, Alina Ghinet, Abdallah Hamzé, Estelle Léonard-Banaszak, Emmanuelle Lipka-Belloli, Christophe Waterlot, David Speybrouck
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Abdallah Hamzé, Estelle Léonard-Banaszak

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sols -- Pollution par les métaux lourds

Écocatalyse

Catalyse hétérogène

Phytorestauration

Biomasse végétale

Mots clés libres

Pollution métallique

Contamination des sols

Phytoremédiation

Eco-catalyseurs hétérogènes

Biomasse végétale

Méthodologie de synthèse

Catalyse hétérogène

Activité biologique

Metal pollution

Soil contamination

Phytoremediation

Heterogeneous eco-catalysts

Plant biomass

Synthetic methodology

Heterogeneous catalysis

Biological activity

Résumé

Les activités des anciennes industries métallurgiques spécialisées dans la production et la transformation de plomb, de zinc ou d’autres métaux ont engendré une pollution métallique importante des sols selon la localisation de ces derniers. Des études actuelles proposent ainsi des solutions de requalification de ces sols via des processus de phytoremédiation afin de valoriser au maximum les plantes cultivées sur ces sols contaminés. Ce projet de thèse a ainsi été réalisé dans le but de valoriser des écocatalyseurs hétérogènes régénérables. Ces derniers sont obtenus à partir des plantes cultivées sur des sols contaminés dans la synthèse organique pour la production de composés à haute valeur ajoutée. Les sols contaminés utilisés dans ce projet proviennent de la région Hauts-de-France (Auby et Noyelles-Godault). Dans cette optique, quatre types de réactions ont été testés pour valider l’efficacité et la recyclabilité des écocatalyseurs : La réaction d’aminolyse, La réaction de Friedel-Crafts, La transformation d’aza-Michael, et enfin La réaction de transestérificationDes écocatalyseurs riches en zinc (EcoZn), obtenus à partir de la biomasse végétale de ray-grass (Lolium perenne L.), ont été caractérisés par des méthodes physico-chimiques puis validités leurs critères d’efficacité et de recyclabilité. Ceux-ci ont ainsi permis de synthétiser plusieurs séries de composés à activité anti-inflammatoires connus (piroxicam, méloxicam, idrocilamide) et de nouveaux, des inhibiteurs de la farnésyltransférase (à visée anticancéreuse ou pour combattre des maladies orphelines telles que la progéria) ou encore de découvrir un nouvel accepteur d’aza-Michael.

The activities of the former metallurgy industries specialized in the production and processing of lead, zinc or other metals have resulted in significant metallic pollution of soils depending on their location. Current studies propose solutions for the requalification of these soils through the phytoremediation processes in order to maximize the value of plants grown on these contaminated soils. This PhD thesis project was thus realized with the aim of valorizing regenerative heterogeneous ecocatalysts. The latter were obtained from the plants cultivated on contaminated soils in organic synthesis for the production of high value added molecules. The contaminated soils used in this project came from the Hauts-de-France region (Auby and Noyelles-Godault). In this light, four types of reactions have been tested to validate the efficiency and recyclability of ecocatalysts: The aminolysis reaction The Friedel-Crafts reaction The aza-Michael transformation The transesterification reactionThe zinc-rich ecocatalysts (EcoZn), obtained from the plant biomass of ryegrass (Lolium perenne L.), were characterized by physicochemical methods and validated their efficiency and recyclability criteria. The latter were successfully used to reach various series of compounds with anti-inflammatory activity known (piroxicam, meloxicam, idrocilamide) and new, inhibitors of farnesyltransferase (for anticancer purpose or to fight orphan diseases such as progeria) or to discover a new aza-Michael acceptor.