Synthèse métallo-catalysées écologiques et économiques de dérivés phopshorés : Application à des réactions d'addition catalysées au fer sur des dérivés insaturés - Cheap and Ecological metal catalyzed syntheses of phosphorus derivatives : application to s – PHOSCAT

La catalyse est souvent évoquée comme un «pilier fondamental » de la chimie verte, car elle permet de réaliser des procédés chimiques avec une bonne efficacité écologique, économique et énergétique. En catalyse organométallique, la réussite est souvent liée au choix du ligand associé au métal, car il influe sur la solubilité de l’espèce active, les propriétés stériques et électroniques du métal, la réactivité du catalyseur, et l’énantiosélectivité de la réaction lorsque des ligands chiraux sont utilisés. Parmi la pléthore de ligands disponibles, les phosphines se distinguent en raison de leur polyvalence. Toutefois, étant donné qu'il n'existe pas ligands universels, la recherche de nouveaux ligands phosphorés efficaces est un secteur capital de la chimie depuis une quarantaine d’années. Ces recherches sont dictées par la nécessité pour le milieu académique et industriel de développer des catalyseurs de plus en plus performants, et de moins en moins coûteux et toxiques qui permettent de développer de nouvelles réactions catalytiques. Ce projet de recherche vise à découvrir de nouveaux systèmes catalytiques non toxiques, non polluants et peu coûteux permettant la préparation de ligands clés pour la catalyse organométallique, i.e. les phosphines. Les synthèses développées devront présenter les caractéristiques suivantes: 1) être economiquement viables et permettre une modularité importante, 2) Bien que la chiralité ne soit pas le seul objectif du projet , les réactions développées devront permettre un développement énantiosélectif pour la préparation de ligands P-stéréogéniques. A cet effet, deux réactions métallocatalysées apparentées seront étudiées: l’arylation et l’alcénylation de nucléophiles phosphorés. Les catalyseurs exploités seront à base de fer ou de cuivre de façon à offrir des méthodes de synthèse de phosphines compatibles avec les principes du développement durable. Les réactions seront dans un premier temps développées en version racemique ou achirale puis en version énantiosélective pour la production de phosphines P-stéréogéniques, composés difficiles d’accès. Pour atteindre nos objectifs nous envisageons l'utilisation de ligands originaux riches en électrons qui renforceront la densité électronique des complexes de fer ou de cuivre sélectionnés. Ces dérivés seront préparés dans les groupes Caennais et/ou Montpellierain. Les méthodologies développées seront ensuite exploitées pour la préparation de nouvelles familles de phosphines ou de familles de phosphine difficiles d’accès (ces méthodologies pourront aussi être utiles pour obtenir des phosphines déjà préparées industriellement, notre but étant dans ce cas de proposer des procédés plus propres et plus compétitifs). Certaines familles de phosphines seront synthétisés spécifiquement pour permettre la réalisation de deux réactions d’importance, la réaction d’hydrophosphination et la réaction d’hydrogénation catalysées au fer de dérives insaturés facilement accessibles et peu coûteux. La réalisation et le succès de ce projet devraient avoir des implications très importantes dans le domaine de l'industrie et de la protection de l'environnement