Catalyse hétérogène en flux continu : réactions multi-composants et photochimiques

Heterogeneous catalysis in continuous-flow: telescoped multistep protocols via multi-component and photochemical reactions

• Auteur / Autrice : Basile Weyl
• Direction : Amandine Guerinot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie moléculaire, macromoléculaire, et matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Chimie Moléculaire et Catalyse
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)

Mots clés

Mots clés libres

Synthèse en flux continu

Réactions multicomposants

Photochimie

Catalyse hétérogène

Produits bioactifs

Photochemistry

Continuous-flow synthesis

Bioactive products

Multicomponent reactions

Heterogeneous catalysis

Résumé

La chimie fine est traditionnellement réalisée selon des procédés discontinus ('batch'), permettant d'accéder à des composés bioactifs grâce à des transformations variées. Cependant, la situation environnementale et socio-économique actuelle requiert le développement de procédés plus durables. Dans ce contexte, la chimie en flux continu est un outil de synthèse puissant qui permet de mettre au point des transformations efficaces, éco-responsables dans des conditions sécurisées. Lorsqu'elle est associée à la catalyse hétérogène et appliquée à des réactions économiques en atomes, la chimie en flux continu apparaît comme une stratégie de synthèse idéale. En effet, elle permet d'envisager des procédés multi-étapes télescopés limitant la formation de déchets et permettant de s'affranchir des étapes intermédiaires de purification. L'objectif principal de cette thèse est de développer de nouvelles méthodologies de synthèse en flux continu en exploitant la catalyse hétérogène. Nous nous intéresserons plus particulièrement au développement de nouvelles réactions multi-composants et photochimiques pour mettre au point des procédés multi-étapes en continu. Ces nouvelles méthodes seront appliquées à la synthèse de produits biologiquement actifs. Ce projet de thèse s'articulera donc autour de la synthèse organique en flux continu. Le/la doctorant(e) abordera différents aspects de la synthèse organique dont la synthèse de catalyseurs hétérogènes, l'optimisation de réactions en batch et en flux continu ainsi que la synthèse multi-étapes de produits bioactifs.

The synthesis of fine chemicals is traditionally achieved by discontinuous batch processes, enabling a myriad of transformations and complex bioactive product formation. However, the current environmental awareness and socio-economical stakes call for more sustainable and efficient ways for chemical manufacturing. In this context, continuous-flow chemistry represents a powerful synthetic tool to develop efficient, sustainable and industrially viable transformations under safe conditions. When combined with heterogeneous catalysis and atom-economical reactions, flow chemistry becomes an ideal strategy to achieve waste-limited reactions enabling telescoped multistep processes without need for purifications of intermediates. The main goal of this thesis is to develop continuous-flow procedures using heterogeneous catalysis to promote multi-component and photochemical reactions. Capitalizing upon the recyclability and robustness of heterogeneous catalysts, we will develop conceptually new synthetic procedures that can be easily telescoped to sequential flow systems. The developed protocols will be applied to the continuous multistep synthesis of bioactive compounds. This thesis project will therefore revolve around organic synthesis and flow chemistry. The PhD student will be able to tackle multiple aspects of organic synthesis including the synthesis of heterogeneous catalysts, the optimization of reaction conditions in batch and flow systems, as well as multistep sequences towards bioactive products.