Mon activité scientifique a pour ligne directrice l'ingénierie moléculaire de systèmes moléculaires (organiques et inorganiques) à propriétés spécifiques : physiques (optique non linéaire ou ONL, conduction électronique) ou chimiques (catalyse ou propriétés de capteurs). Mon parcours m'a amené à mettre en œuvre des synthèses très différentes et à souvent travailler à l'interface de la chimie et de la physique. <br /><br />Au cours de ma thèse et de mon stage ATER à l'Université de Franche-Comté, je me suis intéressé à la synthèse de molécules aussi bien que de polymères organiques pour des propriétés en ONL ou de conduction. J'ai développé un travail d'ingénierie original en jouant sur la symétrie des molécules ou des polymères (unidimensionnelle ou octupolaire, symétrique ou dipolaire) de façon à optimiser les propriétés. <br /> J'ai ensuite mis à profit son stage post-doctoral de trois ans au laboratoire du Professeur Süss-Fink pour acquérir une expérience dans la synthèse de complexes organométalliques tétra et dinucléaires. Les premiers ont une activité basée sur la stabilité de leur structure électronique et ils ont permis l'hydrodésulfurisation de thioéthers aromatiques. Pour les seconds, une nouvelle méthode de synthèse a permis d'accéder à des complexes polyfonctionnels possédant des sites catalytiques pour, par exemple, la réaction de carbonylation du méthanol par coordination du rhodium I. La bromation à la périphérie des complexes dinucléaires permet d'accéder à des complexes de type oligomères conjugués ou à des polymères de complexes dinucléaires. <br /> Depuis mon recrutement au CNRS en 2003 au laboratoire FEMTO-ST (département LPMO), après avoir conçu des systèmes moléculaires (organiques et inorganiques) et des polymères à propriétés spécifiques, je développe une chimie totalement différente concernant des monocouches auto-assemblées sur différents supports. <br /><br />Mes projets à plus long terme ont pour ligne directrice la conception de molécules pouvant être greffées sur des surfaces : capteurs intégrés à la surface de guides de niobate de lithium pour la dépollution ; conception d'assemblages supramoléculaires et dépôt sur des surfaces pour l'étude de propriétés physiques de molécules uniques.

Le développement de nouvelles méthodes efficaces et générales pour la création de liaison C-C et C-hétéroatome constitue un des domaines les plus actifs de la chimie organique actuelle. Notre thèse s’inscrit dans cette lignée. Il vise au développement d’une réaction d’alkylation allylique des adduits de Morita-Baylis-Hillman, catalysée par le fer(III), avec divers types de nucléophiles. En effet, les adduits de Morita-Baylis-Hillman ont permis, selon la nature des substrats et les conditions opératoires, d’accéder sélectivement à diverses familles de composés de plus en plus complexes dont certains sont doués d’activités biologiques intéressantes. / The development of new efficient and general methods for the creation of C-C bond and C-heteroatom is one of the most active areas of current organic chemistry.Our thesis is part of this lineage. It aims at the development of an allylic alkylation reaction of the Morita-Baylis-Hillman adducts, catalyzed by iron(III), with various types of nucleophiles. In fact, depending on the nature of the substrates and the operating conditions, the adducts of Morita-Baylis-Hillman have enabled selective access to various families of increasingly complex compounds, some of which are endowed with interesting biological activities.

Dans un premier chapitre, nous nous intéressons à l'utilisation des Carbènes N-Hétérocycliques comme catalyseurs organiques nucléophiles pour la polymérisation par ouverture de cycle de l'octamethylcyclosiloxane et pour des réactions de polycondensation.<br />Dans un deuxième chapitre, nous effectuons une revue bibiliographique sur des composés phosphorés présentant deux fonctions ylures cumulées : les carbodiphosphoranes. <br />Dans le troisième chapitre, nous présentons la synthèse et la coordination de nouveaux carbodiphosphoranes cycliques. Nous montrons que ces ligands ont un caractère fortement donneur.<br />Dans le quatrième chapitre, nous étudions la thermolyse d'un de ces composés qui conduit par réarrangement à la formation deun 1.2 5-azaphosphète. Une étude théorique met en évidence une inter-conversion entre les carbodiphosphoranes et les disphosphinocarbènes.

La catalyse hétérogène est en plein développement pour des raisons économiques, de santé et de protection environnementale. Les travaux de cette thèse s'intéressent à la préparation des silices fonctionnalisées par des sous-structures ioniques pour leur application en catalyse hétérogène. D'abord, des matériaux mésoporeux fonctionnalisés par des entités di-aryl imidazoliums ont été préparés par des réactions de post-greffage. En plus, films de type PMO contenant des entités di-aryl imidazoliums ont été synthétisés en présence d'un surfactant anionique. Ensuite, complexes carbéniques N-hétérocycliques du cuivre et du palladium supportés ont été préparés et appliqués en tant que catalyseurs organométalliques dans des réactions A3 (Cu-NHC) et de couplage de Suzuki (Pd-NHC). Les silices fonctionnalisées avec des entités imidazoliums ont également été utilisées en tant qu'organocatalyseurs des réactions de Henry et dans de cycloaddition du dioxyde de carbone aux époxydes. Des matériaux de type ‘PMO' contenant des entités amines/ammoniums ainsi que des sous-structures zwitterioniques ont été utilisés en réactions organocatalysées de Henry et Biginelli. / Heterogenous catalysis is an area in continuous development due to economical, health and environmental issues. This thesis deals with the preparation of i-silica materials for the posterior application in heterogeneous catalysis. First, di-aryl imidazolium containing silica materials were synthesized by post-grafting reactions on mesoporous SBA-15. Moreover, di-alkyl imidazolium containing PMO films were prepared in presence of an anionic surfactant. Then, supported copper and palladium N-heterocyclic carbenes were synthesized from di-aryl imidazolium silica and applied to A3 reactions (Cu-NHC) and Suzuki cross-coupling reactions (Pd-NHC). Imidazolium functionalized silicas were also utilized as heterogeneous organocatalysts in Henry reactions and in reactions of cycloaddition of carbon dioxide to epoxides. Finally, PMO type materials containing amine/ammonium and zwitterionic substructures were applied to Henry and Biginelli organocatalysed reactions, respectively.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal