Nouveaux catalyseurs hétérogènes bi-fonctionnels bien- définis, stables et hautement actifs en réaction de métathèse des oléfines fonctionnelles – macahet

Le projet a pour objet la synthèse de matériaux hybrides organiques-inorganiques bi-fonctionnels en vue d'obtenir des catalyseurs hétérogènes stables, bien définis et hautement actifs en reaction de métathèse des oléfines fonctionnelles. Les nouveaux catalyseurs hétérogènes envisagés devront présenter à la fois les avantages des catalyseurs homogènes existants (activité importante, haute sélectivité, tolérance vis à vis de groupements fonctionnels) ainsi que ceux des catalyseurs hétérogènes classiques (pas de lixiviation du métal pendant la réaction catalytique, recyclage et régénération simple). Pour cela, la stratégie consistera à préparer des matériaux bi-fonctionnels nanostructurés contenant des complexes de Ruthenium régulièrement répartis dans les pores et doublement liés au support par ses deux fonctionnalités (par l'unité N-heterocarbénique (NHC) et par un second ligand L de type phosphine, pyridine ou ether). La réalisation d'un tel projet nécessite une collaboration pluridisciplinaire associant étroitement une équipe spécialisée dans la structuration de nanomatériaux (équipe CMOS, chimie moléculaire et organisation du solide, Institut Charles Gerhardt, UMR 5253, Montpellier) et une équipe spécialisée en catalyse et chimie organométallique de surface (équipe LCOMS, laboratoire de chimie organométallique de surface, Université de Lyon, UMR 5265, Villeurbanne). Les matériaux seront des matériaux nanostructurés organiques-inorganiques bi-fonctionnels préparées grâce au procédé sol-gel par co-hydrolyse polycondensation de plusieurs précurseurs organotrialcoxysilanes et ce, en présence d'un tensioactif comme agent structurant. Les deux fonctionnalitées localisées dans les pores seront : - d'une part le ligand NHC, ligand principal pour le ruthenium (le ligand NHC confère au complexe de ruthenium sa haute activité ; de plus, la liaison Ru-NHC est particulièrement stable permettra d'éviter la lixiviation du ruthenium) - d'autre part un autre groupement fonctionnel (éther, phosphine ou pyridine) aura pour rôle de stabiliser l'espèce active pendant le processus catalytique. Après greffage du complexe de ruthenium sur les matériaux précédents, les matériaux seront caractérisés par différentes techniques (mesure d'adsorption d'azote, diffraction des rayons X, microscopie électronique, analyse élémentaire, RMN multinoyaux à l'état solide et Infra-rouge). Enfin, l'activité catalytique et la stabilité des nanomatériaux obtenus seront ensuite étudiées.