Carboxylation de composés organiques insaturés par mécanocatalyse sous atmosphère de CO2 réactive

Carboxylation of unsaturated organic compounds by mechanocatalysis under reactive CO2 atmosphere

• Auteur / Autrice : Sawssen Nasri
• Direction : Anne Ponchel, Stéphane Menuel
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Molécules et Matière Condensée
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Artois
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CASU

Mots clés

Mots clés libres

Chimie verte

Mécanocatalyse

Mécanochimie

Catalyse

Mechanocatalysis

Green Chemistry

Mechanochemistry

Catalysis

Résumé

Le sujet de thèse proposé porte sur la carboxylation de composés organiques insaturés par mécanocatalyse sous atmosphère réactive de CO2. La carboxylation directe s'inscrit dans une démarche de valorisation du CO2 par son utilisation comme source de carbone via le développement de technologies éco-responsables. En outre, la possibilité offerte par la mécanochimie de faire réagir des solides sans solvant place clairement cette approche réactionnelle dans le domaine de la chimie durable. La mécanochimie est, en effet considérée par l'IUPAC comme l'une des dix technologies émergentes d'intérêt majeur en chimie. Notre approche présente aussi un grand intérêt pour la compréhension des phénomènes fondamentaux en mécanochimie en étudiant la réactivité sur des substrats aromatiques modèles avec le CO2. Dans le cadre de la thèse, les systèmes catalytiques utilisés seront préférentiellement des catalyseurs à base de métaux présents sous forme de nanoparticules ou de complexes organométalliques. Après optimisation sur les substrats modèles, les réactions par mécanocatalyse pourront être étendues à des substrats issus de la biomasse lignocellulosique (par exemple, des dérivés de phénols) afin de permettre l'accès à des acides carboxyliques d'intérêts biosourcés.

The proposed thesis subject concerns the carboxylation of unsaturated organic compounds by mechanocatalysis under a reactive CO2 atmosphere. Direct carboxylation can be considered as an attractive approach to valorize CO2 via the development of eco-responsible technologies and its use as a carbon source. In addition, the possibility offered by mechanochemistry to react solids without solvent clearly allows this approach to be a competitive and sustainable alternative to established solvent-based methods. Indeed, mechanochemistry is considered by the IUPAC as one of the ten emerging technologies of major interest in chemistry. Our research methodology is also of great interest for the understanding of fundamental phenomena in mechanochemistry by studying the reactivity on model aromatic substrates with CO2. In the context of this thesis, the catalytic systems used will be based on metals in the form of nanoparticles or organometallic complexes. After optimization of the reaction on model substrates, the reactions by mechanocatalysis could be extended to other substrates derived from lignocellulosic biomass (for example, phenol derivatives) in order to allow access to carboxylic acids of biosourced interest.