Mécanosynthèse, mécanocatalyse et photomécanochimie – MechCat

La mécanochimie est un outil important en chimie organique, permettant de réduire l'impact environnemental des réactions en réduisant les quantités de solvants utilisés, en améliorant les vitesses de réaction et parfois en donnant accès à des composés inatteignables en solution. En outre, le broyage utilisant des broyeur à billes est une technologie évolutive puisque des broyeurs haute capacité tels que les broyeurs à boulets sont déjà utilisés dans l'industrie pour la formation d'alliages ou de pigments. Dans le projet MechCat, nous envisageons d'effectuer de la synthèse organométallique, de la catalyse et des réactions photoinduites dans un broyeur à billes. Ces synthèses permettront d'obtenir une boîte à outils durable et de prouver que la mécanochimie peut devenir la méthode de choix dans ces 3 domaines de recherche. Une première tâche permettra de générer efficacement deux familles de complexes de métaux de transition. Plusieurs points clés seront abordés au cours de cette tâche, comme la synthèse monotope des espèces organométalliques et des interactions solides/gaz dans le broyeur à billes en utilisant des réacteurs de broyage disponibles dans le commerce. La stratégie envisagée devrait donner accès à de nombreux complexes dans les deux familles. Les complexes isolés seront ensuite évalués, dans le broyeur à billes, comme catalyseurs pour des réactions redox et d'activation C-H. Ces deux réactions sont importantes, car la première produira des groupes fonctionnels essentiels en chimie organique ainsi que de l'hydrogène à partir de substrats facilement disponibles et la seconde pourrait devenir une alternative aux couplages croisés traditionnels. Dans une dernière tâche, nous envisageons de réaliser des réactions photoredox par broyage et irradiation, et ce de manière concomitante. Ensuite, la réaction modèle étudiée sera ensuite être valorisée pour la production de structures polycycliques d'intérêt.