Chimie Organique en Zéolithes – CHOZE

La synthèse organique, surtout la synthèse multi-étapes, en recherche comme en industrie (chimie de spécialité, chimie thérapeutique, synthèse totale) requiert souvent des réactifs stoechiométriques et des réactifs toxiques ou dangereux. Pour faciliter la récupération des produits d’intérêt et les purifications, des réactifs greffés sur polymère ont été mis au point, ce qui a conduit à la "synthèse supportée sur polymères".
Pour aller plus loin, et surtout pour éviter les problèmes liés à ce type de support et aux polymères, nous essayons de développer une version en zéolithes - "synthèse en zeo-phase". Les zéolithes sont bien connues comme catalyseurs hétérogènes en pétrochimie. Leur structuration interne en réseaux poreux permet des sélectivités intéressantes par discrimination de taille ou d’état de transition. Inclure des ions métalliques connus pour leurs propriétés en catalyse homogène à l'intérieur de zéolithes devrait donc pouvoir offrir une alternative très intéressante aux catalyseurs homogènes, combinant les avantages des uns et des autres. Dans ce projet, nous voulons tirer parti des propriétés de catalyse et de discrimination des zéolithes en y associant les propriétés de catalyse de certains métaux.
Nous voulons préparer diverses zéolithes métallées et les exploiter comme catalyseurs hétérogènes, recyclables et sélectifs dans diverses réactions organiques.
Ayant initié une chimie organique totalement nouvelle catalysée par des zéolites au cuivre (I) – cycloadditions de Huisgen et de Dorn, réaction de Mannich, homocouplage d'alcynes -, nous souhaitons en explorer plus avant les possibilités et limites en étendant cette catalyse à d'autre métaux tout en visant des cibles d'intérêt biologique et/ou médicinal. De plus, nous voulons automatiser et rendre parallèle ces synthèses pour aller vers des chimiothèques choisies. Enfin, nous voulons étudier et tirer partie des effets de confinements apportés par les nano-cavités de ces matériaux, avec notamment des réactions de cyclisations (spirocétals) et de condensation (biphénols). En parallèle, l’étude des catalyseurs sera réalisée et leur évolution durant et après la réaction sera particulièrement suivie pour mieux comprendre leur rôle dans ces processus et éventuellement les améliorer, dans des cycles de type structure -activité.