Composés Sn, Ge et Al stabilisés par des ligands bis-amidine, bis-sulfonimidamide et base de Schiff : synthèse et réactivité

Sn, Ge and Al compounds stabilized by bis-amidine, bis-sulfonimidamide, and Schiff base ligands : synthesis and reactivity

• Auteur / Autrice : Alejandra Acuna Riveros
• Direction : David Madec, René Rojas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Soutenance le 05/07/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3 en cotutelle avec Pontificia universidad católica de Chile (Santiago de Chile)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée (Toulouse ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Gina Pecchi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Madec, René Rojas, Fernando Godoy, Eric Franck Benoist, Alan Cabrera
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fernando Godoy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Schiff, Bases de

Catalyse

Dioxyde de carbone atmosphérique

Mots clés libres

Groupe principal

Catalyse CO2

Composés d'Al

Ge

Sn

Main group

CO2 catalysis

Sn

Ge and Al compounds

Résumé

Compte tenu des problèmes actuels liés à l'environnement qui affectent notre planète, tels que l'effet de serre, le réchauffement climatique et l'accumulation de déchets plastiques produits par l'émission de gaz tels que le CO2 dans l'atmosphère et l'utilisation aveugle des plastiques, des stratégies sont nécessaires pour réduire ces problèmes. L'une d'elles consiste à développer des systèmes catalytiques par la synthèse de nouveaux composés pour utiliser des contaminants tels que le CO2, le CO, le CH4, etc. pour obtenir de nouveaux composés à valeur ajoutée. Ainsi, dans ce projet de thèse, des germylènes et des stannylènes ont été synthétisés avec des ligands bis-amidine à pont naphtalène rigide. Ces systèmes ont été utilisés comme catalyseurs dans des réactions de polymérisation d'esters cycliques mais n'ont pas montré la réactivité souhaitée. Cependant, pour comprendre et connaître les propriétés de ces nouveaux composés et leur réactivité, ils ont également été testés contre des réactions de type oxydation, addition oxydative, coordination et transmétallation. D'autre part, il a été possible de synthétiser de nouveaux complexes bis-aluminium avec un ligand bis-amidine à pont naphtalène rigide, qui ont été testés comme catalyseur pour l'obtention de carbonates cycliques à partir d'époxydes et de CO2, qui présentaient une conversion modérée à excellente. De même, il a été possible d'obtenir un complexe d'aluminium en utilisant le même ligand bis-amidine mais en incorporant des iodures dans sa structure pour l'utiliser comme catalyseur monocomposant, mais malheureusement il n'a pas présenté d'activité catalytique. Un ligand de base de Schiff dérivé du ferrocène a été synthétisé avec son complexe d'aluminium respectif, qui présentait une faible activité catalytique pour l'obtention de carbonates cycliques à partir d'époxydes et de CO2. Malgré les ligands bis-sulfonimidamides qui contiennent un pont dans leur structure, il a été impossible de les obtenir malgré de multiples tests.

Considering the current problems related to the environment that affect our planet, such as the greenhouse effect, global warming, and the accumulation of plastic waste produced by the emission of gases such as CO2 into the atmosphere and the indiscriminate use of plastics, strategies are necessary to reduce these problems. One of these is to develop catalytic systems through the synthesis of new compounds to use contaminants such as CO2, CO, CH4, etc. to obtain new compounds with added value. Therefore, in this thesis project, germylenes and stannylenes were synthesized with bis-amidine ligands with a rigid naphthalene bridge. These systems were used as catalysts in cyclic ester polymerization reactions but did not show the desired reactivity. However, to understand and know the properties of these new compounds and their reactivity, they were also tested against oxidation, oxidative addition, coordination, and transmetalation type reactions. On the other hand, it was possible to synthesize new bis-aluminum complexes with bis-amidine ligand with a rigid naphthalene bridge, which were tested as a catalyst for obtaining cyclic carbonates from epoxides and CO2, which presented moderate to excellent conversion. Likewise, it was possible to obtain an aluminum complex using the same bis-amidine ligand but incorporating iodides in its structure to use it as a one-component catalyst, but unfortunately it did not present catalytic activity. A Schiff base ligand derived from ferrocene was synthesized with its respective aluminum complex, which presented low catalytic activity for obtaining cyclic carbonates from epoxides and CO2. Despite the bis-sulfonimidamide ligands that contain a bridge in their structure, it was impossible to obtain them despite multiple tests.