Étude en solution des interactions basées sur un trou-σ : conception, synthèse et applications de nouveaux donneurs de liaison halogène et chalcogène

Study of σ-hole interactions in solution : design, synthesis and applications of new halogen and chalcogen bond donors

• Auteur / Autrice : Robin Weiss
• Direction : Patrick Pale, Victor Mamane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 07/05/2021
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Luc Neuville
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Géraldine Masson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Neuville, François Gabbaï

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluor

Tellure

Halogènes

Chalcogènes

Catalyse homogène

Mots clés libres

Catalyse homogène

Liaison halogène / chalcogène

Interaction non covalente basée sur un trou-σ

Interaction tellure-fluor

Couplage à travers l'espace

Homogenous catalysis

Halogen / chalcogen bond

Σ-hole based non covalent interaction

Tellurium-fluorine interaction

Through space coupling

Résumé

Ce travail de thèse s’articule autour de la synthèse de nouveaux donneurs de trous-σ, leur étude en solution ainsi que leur mise en application en organocatalyse.Dans un premier temps, l’aptitude des chalcogènes (soufre, sélénium et tellure) à former des interactions non covalentes basées sur un trou-σ a été étudiée en solution. Pour cela, une étude par chromatographie en phase liquide à haute performance sur phase stationnaire chirale avec des 4,4’-bipyridines soufrées et séléniées a été réalisée pour montrer la présence de liaison chalcogène stéréosélective en solution. De plus, une autre étude par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire a été menée afin de mettre cette fois-ci en lumière la présence de liaisons chalcogène basées sur l’atome de tellure dans différents composés organotellurés.Enfin, à partir de leur étude en solution, les meilleurs donneurs de trou-σ ont été utilisés en organocatalyse dans diverses réactions (bromation, bromocyclisation, aza-Diels-Alder, Ritter) afin de démontrer leur efficacité en tant qu’organocatalyseur.

This PhD work is articulated around the synthesis of new σ-holes donors, their study in solution and their practical use in chemistry such as orgnanocatalysis.Initially, chalcogen ability to form σ-hole based non covalent interactions was studied in solution. A study was performed with chalcogenated 4,4’-bipyridines by using high-performance liquid chromatography and chiral stationary phase, in order to detect stereoselective chalcogen bonding in solution. Furthermore, a second study was performed with organotellurium compounds by using nuclear magnetic resonance spectroscopy.Finally, based on results previously observed in solution, best σ-hole donors were used in organocatalysis in various reactions (bromination, bromocyclization, aza-Diels-Alder, Ritter) to demonstrate their efficiency as organocatalysts.