Monolithes polymériques et MOF combinés en micro-colonnes séquentielles pour une catalyse énantiosélective en flux continu suivie en temps réel – ECaSep

L’objectif d’ECaSep est de répondre aux problèmes souvent rencontrés dans les microsystèmes dédiés à la catalyse énantiosélective en flux continu (i) de limitations de transfert de masse, (iii) d’immobilisation des catalyseurs et (iii) de suivi en temps réel de l’avancement de la réaction, en créant un microréacteur hybride séquentiel combinant un monolithe polymérique macroporeux (MPM) avec un polymère de coordination chiral (MOF). L’association de ces deux types de matériaux poreux conduira à la préparation de systèmes pour lesquels les propriétés de chaque matériau seront exploitées de façon optimale : la large porosité des MPM assurera un transport de masse rapide et la surface spécifique élevée des MOF, ainsi que leur grand volume poreux et leur propriétés chirales fourniront l’environnement adéquat dans lequel les espèces catalytiques (des nanoparticules de palladium) seront stabilisées. A la suite de la première section catalytique, une seconde microcolonne, remplie de MPM dont la surface sera fonctionnalisée avec des fonctions chimiques chirales, sera dédiée à l’analyse en ligne de l’avancement de la réaction. Les performances catalytiques de la micro-colonne seront évaluées en appliquant des réactions de couplage transversal asymétrique, par example impliquant des dérivés d’acides boroniques et des halogénures d’allyle possédant un centre chiral, à l’origine d’intermédiaires de synthèse importants dans la production de médicaments et de produits agrochimiques. La création de ces micro-colonnes sera rendu possible par la collaboration entre deux équipes parisiennes : celle de Julien Reboul de Sorbonne Université, expert en synthèse de composites impliquant des MOFs et leur utilisation en tant que catalyseurs et celle de Benjamin Carbonnier, qui étudie les MPM depuis plus de quinze ans dans des micro-colonnes et des micro-puces utilisées notamment en tant que supports de catalyseurs métalliques dans des processus en flux continu.