Thèse Réactions de Transfert de Nitrène Catalysées par des Complexes de Fer H/F - 75

Établissement : Université Paris-Saclay GS Chimie
École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes
Laboratoire de recherche : Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay
Direction de la thèse : Frédéric AVENIER ORCID 0000000169103620
Début de la thèse : 2026-09-01
Date limite de candidature : 2026-03-31T23:59:59

Depuis plus de 50 ans, les chimistes se sont inspirés des monooxygénases à fer pour développer de nouveaux catalyseurs d'oxydation plus respectueux de l'environnement. Des donneurs d'oxygène ont ainsi été mis au point, ainsi que leur pendant aminés pour les réactions de transfert de groupements nitrène protégés. Ce n'est que très récemment que le transfert de nitrène non protégé s'est avéré possibles grâce à une nouvelle famille de donneurs d'amine stables de type hydroxylamine. Ainsi, même si certains sels de fer ou des mutants de cytochrome P450 se sont déjà avérés efficaces, très peu d'étude ont encore été réalisées sur les système bio-inspirés.
Nous avons récemment montré que des complexes de fer, inspirés des monooxygènases naturelles, pouvaient catalyser des réactions de transfert de nitrène non protégé sur des composés aromatiques ou des alcènes. (Chem. Commun. 2023, 59, 79-81) Nous proposons maintenant d'élargir le panel des réactions catalysées à la sulfilimination des thio-ether, l'insertion d'azote dans les liaisons C-H(sp3) et à la fonctionnalisation tardive de molécules d'intérêt. Il s'agit ici d'études fondamentales, qui nous permettront de mieux comprendre ces réactions de transfert de nitrène, notamment en étudiant de façon détaillée les mécanisme mis en jeux au cours de ces processus. Nous prévoyons également d'étudier l'activité de plusieurs complexes de fer dont l'activité en catalyse d'oxydation est déjà connue dans la littérature, de façon à confronter leur activité catalytique pour le transfert d'oxène et pour le transfert de nitrène. L'étudiant(e) sélectionné(e) aura donc la charge de synthétiser et de caractériser le réactif d'amination, ainsi que les complexes de fers utilisés. Il ou elle testera ensuite l'activité de ces complexes comme catalyseurs d'amination d'alcanes et étudiera le(s) mécanisme(s) de la réaction mis en jeu au cours de cette catalyse par différentes méthodes spectroscopiques. Ce sujet pluridisciplinaire mêlera donc à la fois la synthèse organique, la chimie de coordination, la catalyse ainsi que la chimie bio-inorganique.

Développement de nouveaux catalyseurs éco-compatibles dans le cadre d'un développement soutenable.

Catalyser des réactions de transfert d'amine non protégée grace à des complexes de fer bio-inspirés.