Mercredi 22 Novembre 2017                           

EQUIPE CORAIL

Catalysis, ORganometallic chemistry And synthesIs of Ligands

 

Thème 1: Méthodologies en synthèse et chimie organométallique

 

Personnel permanent impliqué :

  • Françoise Zammatio (MCU)
  • Isabelle Baudet (MCU)
  • Erwan Le Grognec (CR1)
  • Mireia Rodriguez (CR1)
  • Jean-Paul Quintard (Pr)
  • François-Xavier Felpin (Pr)

1.1. Chimie Durable et Catalyse / Sustainable Chemistry and Catalysis    (porteur : François-Xavier Felpin)

1.2. Méthodologies en chimie organométallique     (porteur : Erwan Le Grognec)

1.1. Chimie Durable et Catalyse / Sustainable Chemistry and Catalysis (porteur : François-Xavier Felpin)

  English version

Le développement d'une chimie propre et donc durable sera un des challenges majeurs du 21ème siècle dans les pays industrialisés. Etant au cœur de nombreuses découvertes dans divers domaines scientifiques allant de la physique à la médecine, les sciences chimiques doivent jouer un rôle central pour résoudre un certain nombre de problème environnementaux auxquels nous devons faire face. L'utilisation de ressources renouvelables, la réduction des déchets et l'utilisation de réactifs peu toxiques sont quelques-uns des problèmes à résoudre dans les prochaines années.

Ces dernières années un nombre incroyable de nouvelles transformations ont été découvertes. En particulier, celles faisant intervenir la catalyse organométallique ont été intensivement étudiées et par conséquent occupent désormais une place centrale en synthèse organique. Cependant, l'amélioration de certains procédés pour la sauvegarde de notre environnement demeure un formidable challenge pour les générations futures.

Notre équipe s'attache à découvrir des procédés efficaces et propres pour la création de liaisons C-C et C-X. Nous nous intéressons aussi bien à la catalyse homogène qu'à des procédés hétérogènes utilisant des partenaires de couplages originaux. Nous nous intéressons également à des transformations radicalaires ne nécessitant pas l'utilisation de métaux.

Vous pouvez visiter notre site web pour plus de détails: http://f-x.felpin.voila.net/IndexF.html

1.2. Méthodologies en chimie organométallique (porteur : Erwan Le Grognec)

Notre équipe développe des activités en chimie organométallique et en synthèse organique. La réalisation des objectifs est le résultat d'une synergie de compétences en chimie organique, chimie organométallique, chimie de coordination et en électrochimie.

- Nous avons notamment développé un accès aux anions α-aminés chiraux. Ce sont des réactifs très utiles en synthèse organique en raison de l'importance des composés azotés dans les produits naturels et les molécules présentant des activités biologiques. La méthode requiert l'utilisation d'organostannanes a-azotés chiraux et une réaction de transmétallation Sn/Li. Le lithien formé peut être piégé par un électrophile et permet d'accéder à des composés ayant un centre stéréogène en alpha de l'azote. La méthode développée a été utilisée pour la synthèse de molécules bioactives.

 

Dans le cadre de cette étude, nous avons aussi été amenés à étudier la déprotection de groupements sulfonamides par réduction électrochimique. La fonction sulfonamide est un groupement protecteur couramment utilisé en synthèse organique mais sa déprotection pose souvent des problèmes notamment dans le cas de molécules fonctionnalisées. Nous avons mis en évidence que la réduction électrochimique était une méthode facilement mise en œuvre et très sélective permettant de déprotéger des sulfonamides dans des conditions douces.

 

- Nous avons également développé l'utilisation de réactifs organométalliques immobilisés sur support solide. Cette méthode a été appliquée à la chimie organostannique qui offre une très grande variété de réactions très efficaces en synthèse organique. Toutefois la toxicité de certains sous-produits générés par cette chimie limite son utilisation pour la synthèse de matériaux organiques ou de molécules ayant des activités biologiques. En développant des réactifs organostanniques immobilisés sur support solide, il est possible de conserver les avantages de la chimie organostannique en s'affranchissant de ses inconvénients, à savoir des purifications de produits de réaction délicates et la présence de sous-produits toxiques dans ces produits.

 

 

Vue au microscope des billes de polystyrène utilisée
Principe de la chimie organostannique sur support solide

Ce concept a été adapté à des réactions d'halogénation, d'allylation, de couplage carbone-carbone et de cycloadditions. Pour chacune de ces réactions, nous avons mis en évidence que les produits contenaient de très faibles quantités d'étain (< 10 ppm ) et que les réactifs immobilisés étaient recyclables.

Ces problématiques concernent le développement de méthodologies efficaces et rejoignent les préoccupations relevant d'une chimie durable : une chimie propre par une limitation maximale des effets néfastes sur l'environnement et une chimie économe en atomes et en énergie