L'introduction d'atomes d'azote sur des squelettes organiques reste une étape clé pour la synthèse de molécules bioactives alcaloïdes. Depuis quelques années, l'insertion catalytique de nitrène sur les alcènes ou pour la fonctionnalisation des liaisons C-H est devenue un outil indéniable pour une telle introduction. Cependant, les systèmes catalytiques homogènes habituellement utilisés pour cette transformation présentent des inconvénients tels que la stabilité ou la séparation après réaction. Des catalyseurs supportés recyclables sont alors apparus comme une alternative intéressante pour surmonter ces problèmes. Dans le cadre de notre intérêt continu pour le développement de méthodologies durables, nous avons conçu de nouveaux catalyseurs valorisables efficaces, conformes aux principes de la chimie verte. Ici, la première insertion de nitrène pour l'aziridination en utilisant une nanoferrite chargée de cuivre réutilisable comme catalyseur sera présentée. Les propriétés magnétiques des nanoparticules permettent une récupération facile de ces catalyseurs avec un simple aimant externe. Nous montrerons que les catalyseurs peuvent être réutilisés 5 fois avec une conversion totale du styrène et de bons rendements, même après 5 essais. Les investigations après caractérisation complète ont montré une réduction de la charge de cuivre au fur et à mesure des cycles, ce qui peut être dû à un ancrage faible. Ce résultat nous incite à explorer différents linkers entre les nanoparticules magnétiques et le cuivre afin de diminuer cette lixiviation. Plusieurs lieurs présentant des fonctions différentes d'ancrage MNP et de chélation de Cu seront présentés. En outre, l'extrapolation réussie de cette méthodologie à des dérivés de styrène substitués pauvres en électrons ou riches en électrons sera démontrée, ainsi que l'aziridination d'oléfines à longue chaîne qui seront exposées / Introduction of nitrogen atoms onto organic skeletons remains a key step for the synthesis of alkaloid bioactive molecules. Since a few years, catalytic nitrene insertion on alkenes or for C-H bond functionalization has emerged as an undeniable tool for such introduction. However, homogeneous catalytic systems usually used for this transformation present some drawbacks such as stability, or separation after reaction. Recyclable supported catalysts have then arisen as a valuable alternative to overcome these issues.As part of our continued interest for the development of sustainable methodologies, we designed new and efficient recoverable catalysts fitting by the way the green chemistry principles. Here, the first nitrene insertion for aziridination using a reusable copper-loaded nanoferrite as catalyst will be presented. Magnetic properties of the nanoparticles allow an easy retrieval of those catalysts with a simple external magnet. We will show that the catalysts could be reused for 5 times with total conversion of styrene and good yields, even after 5 runs.Investigations after full characterization showed a reduction of copper loading as the runs, which can be due to a weak anchoring. This result prompts us to explore different linkers between magnetic nanoparticles and copper in order to decrease this leaching. Several linkers exhibiting different MNP-anchoring and Cu-chelating functions will be presented. Also, the successful extrapolation of this methodology to electron-poor or electron-rich substituted styrene derivatives will be demonstrated as well as the aziridination of long chain olefins which will be exhibited.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2018AMIE0045 |
| Date | 19 November 2018 |
| Creators | Khodadadi, Mohamad Reza |
| Contributors | Amiens, Wadouachi, Anne, Toumieux, Sylvestre |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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