La réalisation d'une transformation chimique dans un espace confiné constitue pour les chimistes molécularistes un véritable défi. Des recherches récentes ont montré que des réactions se déroulant dans une poche ou une cavité moléculaire étaient de nature à engendrer des sélectivités nouvelles et faciliter des réactions thermodynamiquement défavorables. L'association métal-cavité permet également le déroulement de processus catalytiques en milieu aqueux, dès lors que la cavité a été rendue hydrosoluble.L’objectif de cette thèse était de préparer des ligands originaux intégrant une ou plusieurs cavités moléculaires de type calix[4]arène et d’en étudier les propriétés complexantes. L’ensemble des calixarènes synthétisés sont porteurs d’un ou plusieurs groupes PPh2 directement liés au bord supérieur du macrocycle. Plusieurs types de molécules ont été préparées : (i) des bis-calixarènes formant, après complexation, des métallo-capsules; (ii) des calixar!ène-diphosphines adaptées à la formation de complexes bimétalliques dans lesquels les centres métalliques sont placés entre deux coquilles se faisant face. L’activité catalytique de certains de ces métallo-capsules est jusqu’à 40 fois supérieurs à celle observé pour un catalyseur classique.La dernière partie de cette thèse a pour objectif de mettre à la disposition des spécialistes de la chimie des surfaces des phosphacalixarènes originaux destinés à la confection de supports solides P(III)-fonctionnalisés et donc de nouveaux catalyseurs supportés. / The realization of a chemical transformation in a confined space is for molecularist chemists a challenge. Recent research has shown that reactions occurring in a pocket or a molecular cavity were such as to generate selectivities and facilitate new thermodynamically unfavorable reactions.The metal-cavity association allows also the course of catalytic processes in aqueous medium, when the cavity has been made water soluble.The objective of this thesis was to prepare original ligands incorporating one or more cavities of molecular type calix[4]arene and to study their complexing properties. All the synthesized calixarenes are carriers of one or more groups PPh2 directly related to the upper rim of the macrocycle.Several types of molecules were prepared: (i) bis-calixarenes forming, after complexation, metallocapsules, (ii) calixarene-diphosphines suitable for the formation of bimetallic complexes in which the metal centers between two shells are placed facing each other. The catalytic activity of some of these metallo-capsules is 40 times higher than that observed for a conventional catalyst.The last part of this thesis aims to make available experts in surface chemistry of the original phosphacalixarenes for making solid supports P (III)-functionalized and thus new supported catalysts

Im ersten Teil der Arbeit wird die Synthese neopentyl- und neosilylsubstituierter Phosphane zur Verwendung als Liganden in katalytisch aktiven Palladiumkomplexen beschrieben. Die Aktivität wurde in der Suzuki-Miyaura Kreuzkupplungsreaktion getestet. Während die neosilylsubstituierten Phosphane 2:1 Addukte (5b und 5d) mit geeigneten Palladiumsalzen bilden, welche moderate Katalyseaktivität zeigen, untergehen die neopentylsubstituierten Komplexe schnelle Cyclometalierungsreaktionen in Gegenwart von Basen und bilden die katalytisch wenig aktiven Palladacyclen (6a, 6e, and 6g). Die deaktivierende Cylometallierung konnte durch Darstellung der Palladiumcomplexe ausgehend von Pd(cod)Cl2 in Abwesenheit von Basen vermieden werden. Die erhaltenen 2:1 Phosphaneaddukte zeigten deutlich verbesserte Aktivität. Daraus wurde geschlossen, dass die Cyclomettalierung als Nebenreaktion eine wichtige Deaktiverungsmöglichkeit darstellt, diese Überlegung veranlasste uns Trialkylphosphane mittlerer Größe, mit Substituenten die nur schwer eine Cyclometallierungen eingehen können zu testen. Die Verwendung der Phosphoniumsalze 4h (R = Cy, R‘ = neopentyl) und 4m (R = iPr, R‘ = CH2Cy) führt zu höheren Aktivitäten in der Suzuki-Miyaura Kreuzkupplung, als bestes Katalysatorsystem hat sich die Kombination aus Pd2(dba)3 oder Pd(OAc)2 und entsprechendem Phosphoniumsalz ergeben. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Synthesen zu neuen biphenylbasierten Diphosphanen (70, 71, 76, and 77) vorgestellt. Die Palladiumkomplexe wurden ebenfalls auf ihre Eignung als Katalysatoren in palladiumkatalysierten Suzuki-Miyaura Kreuzkupplungen getestet und zeigen für diese Klasse von Komplexen gute Aktivität. Das Tetraphosphan 82 wurde für die Synthese des zweikernigen Palladium(II)-komplex 83 eingesetzt. Durch die Koordination des D2h-symmetrischen Tetraphosphanes an die Palladiumatome wird die Symmetrie des Moleküls erniedrigt und folglich erhält man den formal D2-symmetrischen Komplex 83. / In the first part of this thesis, the synthesis and catalytic activity of neopentyl and neosilyl substituted phosphine palladium complexes is described. The complexes have been tested in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Whereas the neosilyl substituted phosphines form 2:1 adducts (5b and 5d) with Palladium salts which showed moderate activity, the neopentyl complexes quickly undergo cyclometallation in presence of bases to form Palladacycles (6a, 6e, and 6g) which showed only moderate catalytic activity. Cyclometallation could be avoided by the preparation starting from Pd(cod)Cl2 in the absence of bases. The obtained 2:1 phosphine adducts showed superior activity. We concluded that cyclometallation process is an important deactivation pathway, this prompted us to test trialkyl phosphine ligands with medium size but substituents not reliable to cyclometallation. We have been pleased to find that 4h (R = Cy, R‘ = neopentyl) and 4m (R = iPr, R‘ = CH2Cy) showed good activity in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. The best results have been obtained by in situ preparation of active catalyst from Pd2(dba)3 or Pd(OAc)2 and the appropriate phosphonium salt. In the second part of this thesis, the first synthesis of a new family of biphenyl based bisphosphine ligands (70, 71, 76, and 77) has been reported. Their palladium complexes were successfully tested as catalyst in the Suzuki cross-coupling reaction. Within the class of bisphosphine based palladium complexes they show good activity in Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Systematically, was expanded our synthesis strategy and we were able to introduce the first synthesis of a highly symmetric 2,2',6,6'-tetraphosphinobiphenyl. Tetraphosphine 82 was used as ligand in a dinuclear palladium(II) complex 83. Upon complexation the D2h symmetric 2,2’,6,6’-tetraphosphine lead to a chiral D2 symmetric complex 83.

Im ersten Teil der Arbeit wird die Synthese neopentyl- und neosilylsubstituierter Phosphane zur Verwendung als Liganden in katalytisch aktiven Palladiumkomplexen beschrieben. Die Aktivität wurde in der Suzuki-Miyaura Kreuzkupplungsreaktion getestet. Während die neosilylsubstituierten Phosphane 2:1 Addukte (5b und 5d) mit geeigneten Palladiumsalzen bilden, welche moderate Katalyseaktivität zeigen, untergehen die neopentylsubstituierten Komplexe schnelle Cyclometalierungsreaktionen in Gegenwart von Basen und bilden die katalytisch wenig aktiven Palladacyclen (6a, 6e, and 6g). Die deaktivierende Cylometallierung konnte durch Darstellung der Palladiumcomplexe ausgehend von Pd(cod)Cl2 in Abwesenheit von Basen vermieden werden. Die erhaltenen 2:1 Phosphaneaddukte zeigten deutlich verbesserte Aktivität. Daraus wurde geschlossen, dass die Cyclomettalierung als Nebenreaktion eine wichtige Deaktiverungsmöglichkeit darstellt, diese Überlegung veranlasste uns Trialkylphosphane mittlerer Größe, mit Substituenten die nur schwer eine Cyclometallierungen eingehen können zu testen. Die Verwendung der Phosphoniumsalze 4h (R = Cy, R‘ = neopentyl) und 4m (R = iPr, R‘ = CH2Cy) führt zu höheren Aktivitäten in der Suzuki-Miyaura Kreuzkupplung, als bestes Katalysatorsystem hat sich die Kombination aus Pd2(dba)3 oder Pd(OAc)2 und entsprechendem Phosphoniumsalz ergeben. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Synthesen zu neuen biphenylbasierten Diphosphanen (70, 71, 76, and 77) vorgestellt. Die Palladiumkomplexe wurden ebenfalls auf ihre Eignung als Katalysatoren in palladiumkatalysierten Suzuki-Miyaura Kreuzkupplungen getestet und zeigen für diese Klasse von Komplexen gute Aktivität. Das Tetraphosphan 82 wurde für die Synthese des zweikernigen Palladium(II)-komplex 83 eingesetzt. Durch die Koordination des D2h-symmetrischen Tetraphosphanes an die Palladiumatome wird die Symmetrie des Moleküls erniedrigt und folglich erhält man den formal D2-symmetrischen Komplex 83. / In the first part of this thesis, the synthesis and catalytic activity of neopentyl and neosilyl substituted phosphine palladium complexes is described. The complexes have been tested in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Whereas the neosilyl substituted phosphines form 2:1 adducts (5b and 5d) with Palladium salts which showed moderate activity, the neopentyl complexes quickly undergo cyclometallation in presence of bases to form Palladacycles (6a, 6e, and 6g) which showed only moderate catalytic activity. Cyclometallation could be avoided by the preparation starting from Pd(cod)Cl2 in the absence of bases. The obtained 2:1 phosphine adducts showed superior activity. We concluded that cyclometallation process is an important deactivation pathway, this prompted us to test trialkyl phosphine ligands with medium size but substituents not reliable to cyclometallation. We have been pleased to find that 4h (R = Cy, R‘ = neopentyl) and 4m (R = iPr, R‘ = CH2Cy) showed good activity in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. The best results have been obtained by in situ preparation of active catalyst from Pd2(dba)3 or Pd(OAc)2 and the appropriate phosphonium salt. In the second part of this thesis, the first synthesis of a new family of biphenyl based bisphosphine ligands (70, 71, 76, and 77) has been reported. Their palladium complexes were successfully tested as catalyst in the Suzuki cross-coupling reaction. Within the class of bisphosphine based palladium complexes they show good activity in Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Systematically, was expanded our synthesis strategy and we were able to introduce the first synthesis of a highly symmetric 2,2',6,6'-tetraphosphinobiphenyl. Tetraphosphine 82 was used as ligand in a dinuclear palladium(II) complex 83. Upon complexation the D2h symmetric 2,2’,6,6’-tetraphosphine lead to a chiral D2 symmetric complex 83.