Développement de nouvelles réactions monotopes catalysées par des complexes du gallium, du fer et du manganèse

One-pot reactions catalyzed by gallium, iron and manganese complexes

• Auteur / Autrice : Alexandre Djurovic
• Direction : Christophe Bour, Vincent Gandon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 16/02/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (Orsay, Essonne ; 2006-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Jury : Président / Présidente : Samir Messaoudi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Baptiste Sortais, Gilles Lemière, Muriel Amatore
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Baptiste Sortais, Gilles Lemière

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyseurs au gallium

Catalyseurs au fer

Catalyseurs au manganèse

Lewis, Acides de

Métathèse (chimie)

Catalyse homogène

Hydrogénation

Mots clés libres

Catalyseur de Ga(III)/Fe(0)/Mn(I)

Réaction monotope

Hydrogénation par transfert

Hydrogénation par autotransfert

Gallium(III)/Fe(0)/Mn(I) catalyst

One-Pot reaction

Hydrogen borrowing strategy

Tranfer hydrogenation

Résumé

Lors de cette thèse, nous avons développé plusieurs réactions monotopes mettant en jeu divers types d’activation. La première consiste à exploiter l’acidité de Lewis σ et π du catalyseur cationique [IPr∙GaCl₂][SbF₆] pour promouvoir une réaction de métathèse carbonyl-ène, suivie d’une hydrogénation d’alcène par transfert d’hydrogène au moyen du 1,4-cyclohexadiène. Divers cyclopentanes et cyclohexanes ont été formés par cette méthode.La seconde exploite, cette fois-ci la capacité d’oxydo-réduction d’un catalyseur de fer du type Knölker pour réaliser une réaction monotope d’autotransfert d’hydrogène interrompue avec une réaction de Wittig indirecte. Ainsi plusieurs alcènes fonctionnalisés ont été formés à partir d’alcools primaires ou secondaires et d’un ylure de phosphonium.La troisième réaction monotope est complémentaire de celle catalysée par des complexes de fer. Un catalyseur de manganèse avec un ligand participatif du type PNP a été utilisé. Une strategie d’autotranfert d’hydrogène a été combinée à une réaction de Wittig indirecte. Cette méthode donne accès à divers alcanes fonctionnalisés à partir de sels de phosphonium et d’alcools primaires.

During this thesis, we have developed several one-pot reactions based on various types of activation. The first one uses the σ and π Lewis acidity of the cationic catalyst [IPr∙GaCl₂][SbF₆] to promote a cabonyl-ene metathesis reaction, followed by an alkene transfer hydrogenation using 1,4-cyclohexadiene. Many cyclopentanes and cyclohexanes were formed by this method.The second one exploits the particular oxydo-reduction property of a Knölker-type iron catalyst to achieve a monotope reaction based on the hydrogen borrowing strategy and an indirect Wittig reaction. Thus, several functionalized alkenes were formed from primary or secondary alcohols. The third one-pot the reaction is complementary to that catalyzed by iron complexes. A manganese catalyst with a cooperative ligand of the PNP type has been used. A strategy of hydrogen autotransfer is combined with an indirect Wittig reaction. This method gives access to various functionalized alkanes from phosphonium salts and primary alcohols .