Dynamic covalent process of C=N bonds : kinetics and thermodynamics, catalysis and out-of-equilibrium states

Processus dynamique covalent de C=N bonds : cinétique et thermodynamique, catalyse et états hors-équilibre

• Auteur / Autrice : Meixia He
• Direction : Jean-Marie Lehn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 25/09/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Chambron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Lehn, Jean-Claude Chambron, Sébastien Ulrich, Ghislaine Vantomme
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sébastien Ulrich, Ghislaine Vantomme

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyse

Cinétique chimique

Thermodynamique hors équilibre

Chimie dynamique constitutionnelle

Chimie organométallique supramoléculaire

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Chimie dynamique constitutionnelle

Chimie covalente dynamique

Bibliothèques covalentes dynamiques

États hors équilibre

Commutation cinétique de DCL

Supramolecular chemistry

Constitutional dynamic chemistry

Dynamic covalent chemistry

Dynamic covalent libraries

Out-of-equilibrium states

Kinetic switching of DCLs

Résumé

Dans cette thèse, nous avons exploré la formation de composés C=N: la cinétique et la catalyse de la formation C=N, la commutation en fonction du temps de bibliothèques covalentes dynamiques ainsi que la formation d'imine améliorée en phase aqueuse. Premièrement, la formation d'imine et d'hydrazone a été fortement accélérée en présence de sels métalliques comme catalyseurs. Le fonctionnement simultané de l'amine et des sels métalliques a montré une catalyse synergique sur la formation d'hydrazone. Deuxièmement, les [2 × 2] DCL réalisent un passage en fonction du temps de la distribution cinétique à la distribution thermodynamique en criblant les composants à la fois en l'absence et en présence de deux sels métalliques Ag (I) et Zn (II). Troisièmement, du point de vue thermodynamique, la formation d'imine en phase aqueuse a été grandement améliorée en ajustant différents facteurs pour accélérer et stabiliser les produits d'imine générés.

In this thesis, we have explored the formation of C=N compounds: the kinetics and catalysis of C=N formation, the time-dependent switching of dynamic covalent libraries as well as the enhanced imine formation in aqueous phase. First, imine and hydrazone formation were greatly accelerated in the presence of metal salts as catalysts. The simultaneous operation of amine and metal salts displayed a synergistic catalysis on hydrazone formation. Second, the [2 × 2] DCL achieve a time-dependent switching from a kinetic distribution to thermodynamic distribution by screening of the components both in the absence and presence of two metal salts Ag(I) and Zn(II). Thirdly, from the thermodynamic point of view, the imine formation in aqueous phase was greatly enhanced through adjusting different factors to accelerate and stabilize the generated imine products.